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凸輪滾子是裝在轉(zhuǎn)塔上的一個(gè)個(gè)小軸承,軸承的本身由于轉(zhuǎn)動(dòng)原因會(huì)存在一定的間隙,所以凸輪滾子的選擇會(huì)對(duì)凸輪分割器精度造成一定的影響,同時(shí)軸承安裝的偏差也是其中的一個(gè)方面。再有的便是凸輪分割器的殼體與機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)及安裝的偏差,這種情況在高精度的凸輪分割器經(jīng)常在使用時(shí)入力軸旋轉(zhuǎn)較困難,就是凸輪分割器廠家在對(duì)凸輪分割器進(jìn)行出廠調(diào)試時(shí),精度偏差較小的原因。
再?gòu)氖褂玫慕嵌日f一下凸輪分割器精度,一般在使用條件下的凸輪分割器從兩個(gè)方面進(jìn)行描述,一個(gè)是定位精度,也就是我們所說的重復(fù)定位精度,出力軸帶動(dòng)機(jī)構(gòu)從一個(gè)工位到另一個(gè)工位的偏差,高精度的凸輪分割器可以達(dá)到±20-30sec,但這個(gè)因素不是一定的,因?yàn)楦鶕?jù)所帶動(dòng)機(jī)構(gòu)比如圓盤的大小有關(guān),所在,在進(jìn)行凸輪分割器選型時(shí)就要對(duì)所傳動(dòng)的機(jī)構(gòu)圓盤做一個(gè)綜合的設(shè)計(jì)及考慮,才能保證這一機(jī)械參數(shù)達(dá)到比較好的效果。
另外的一種使用的凸輪分割器精度是運(yùn)行精度,也就是凸輪分割器出力軸的跳動(dòng)精度,跳動(dòng)精度主要與凸輪分割器的運(yùn)行速度有關(guān),所以與定位精度一樣,在選型時(shí)就要對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行把控。
另外,凸輪分割器在使用過程中的精度維護(hù)也是非常重要的環(huán)節(jié),定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢和維護(hù)保養(yǎng),使整個(gè)機(jī)體處于工作運(yùn)行的良好狀態(tài),是保證凸輪分割器精度、延長(zhǎng)使用壽命的必要條件。
凸輪分割器的出力軸
凸輪分割器的出力軸,也就是箱體內(nèi)部的出力轉(zhuǎn)塔是在入力軸的弧面凸輪肋的作用下進(jìn)行的,要計(jì)算出力軸的加速度,就要先考慮驅(qū)動(dòng)出力軸產(chǎn)生加速度的入力軸及相關(guān)的影響因素。
我們知道,無(wú)論是直線運(yùn)動(dòng),還是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),加速度所表示的量是速度與時(shí)間的比值,用它來(lái)反應(yīng)速度的快慢,分割器的出入力軸做的都是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),所以,產(chǎn)生的加速度是角加速度,那么,作為分割器出力軸的加速度,我們要考慮的則是入力軸速度和加速度等的相關(guān)因素,如除了入力軸的加速度之外的,出力轉(zhuǎn)盤的工位數(shù),入力軸的驅(qū)動(dòng)角度,入力軸的轉(zhuǎn)速等。知道了出力軸的影響因素,根據(jù)計(jì)算公式就可以得出出力軸加速度的計(jì)算方法:
出力軸角加速度=入力軸加速度*((工位數(shù) * π) /工位數(shù)) * [(360 / 驅(qū)動(dòng)角) * ( 入力軸每個(gè)周期轉(zhuǎn)數(shù) / 60)]2
O=Am * ((2 * 3.1416) / N) * [(360 / Qh) * ( n / 60)]2
以兩工位/270度驅(qū)動(dòng)角/每分鐘旋轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)/入軸加速度為5.53進(jìn)行計(jì)算,則出力軸的加速度為:
5.53*(6.2832/2)*((360/270)*(2/60))2=3.4317
上面的公式中,入力軸的轉(zhuǎn)數(shù)與出力軸的工位數(shù)是相同的,也就是凸輪分割器工作原理,出力軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)工位的情況下,入力軸旋轉(zhuǎn)一周,以上不知對(duì)您的分割器選型計(jì)算有無(wú)幫助。
自動(dòng)化轉(zhuǎn)盤與凸輪分割器的連接方式
自動(dòng)化系統(tǒng)中,使用轉(zhuǎn)盤的比較多,間歇式的傳動(dòng)一方面需要保證系統(tǒng)的精度,另一方面,還要保證轉(zhuǎn)盤的速度,以確保整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的效率和使用效果。
對(duì)于轉(zhuǎn)盤的圓盤與分割器連接方式,是自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)注的話題,分割器的本身具有一定的精密度,而在與圓盤連接后,會(huì)使系統(tǒng)的精度范圍放大,從角度制的誤差來(lái)講,即便是大直徑的圓盤,常用的大部分行業(yè)的精度都是符合使用要求的,機(jī)械間部件的連接會(huì)對(duì)精度產(chǎn)生一定的影響,所以,我們?cè)谧鲎詣?dòng)化設(shè)計(jì)時(shí),盡量會(huì)避免或少用一些間接性的連接,這樣從一定程度上保證了機(jī)械構(gòu)件間因?yàn)檫B接而產(chǎn)生的精度誤差。
所以,我們提倡使用凸輪分割器的自動(dòng)化系統(tǒng)與圓盤采用直接連接的方式,凸緣型的分割器,結(jié)構(gòu)是凸緣式的短軸,具有定位的功能,小法蘭可以起到固定連接的作用,而對(duì)于一些大直徑的圓盤大部分使用的是中空式的法蘭連接,比如DA型的分割器,法蘭面與圓盤連接,圓周式的固定方式,使兩構(gòu)件間幾乎不存在因?yàn)闄C(jī)械連接對(duì)精度所產(chǎn)生的影響。
但在實(shí)際的應(yīng)用中,會(huì)存在設(shè)計(jì)等問題,不能保證圓盤與分割器直接連接,比如,后期的設(shè)計(jì)改造,技術(shù)創(chuàng)新等其它的生產(chǎn)要求,會(huì)經(jīng)常使用的用于連接的中間法蘭,大的連軸器等,不能不說,中間的連接機(jī)構(gòu)對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)精度的影響,建議對(duì)精度要求較高的自動(dòng)化系統(tǒng),特別是速度與精度要求并存的情況下,要對(duì)于圓盤與分割器連接方式進(jìn)有效評(píng)估。因?yàn)樵诜指钇髋c系統(tǒng)圓盤距離加大的情況下,不但要考慮徑向的精度,還是考慮軸向的跳動(dòng),高速的使用系統(tǒng)對(duì)于這種方式的影響會(huì)更大些。
機(jī)械構(gòu)件間的直接連接會(huì)從一定程度上減少因?yàn)闃?gòu)件運(yùn)動(dòng)形變對(duì)于精度的影響,如果必須要延長(zhǎng)圓盤與凸輪分割器間的連接距離的情況,那么,還是建議與分割器生產(chǎn)廠家進(jìn)行協(xié)商以非標(biāo)加工的形式,保證分割器輸出軸部分一體化,會(huì)減少使用中對(duì)圓盤精度的影響。
凸輪分割器的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了自動(dòng)化系統(tǒng),在實(shí)際生產(chǎn)中的工作效率,如何實(shí)現(xiàn)對(duì)分割器的控制?
我們知道,凸輪分割器的本身是沒有驅(qū)動(dòng)功能的,只有在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下,才能實(shí)現(xiàn)它特有的回轉(zhuǎn)功能,所以說,對(duì)分割器轉(zhuǎn)速的控制,實(shí)現(xiàn)上就是對(duì)分割器的驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效的控制。自動(dòng)化系統(tǒng)中的感應(yīng)裝置,完成了分割器與控制系統(tǒng)的信息傳遞,電機(jī)速度快與慢的控制,常用的是變頻器調(diào)速方法。
使用變頻器的調(diào)速方式,是通過變頻器改變電機(jī)的運(yùn)行頻率,從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。電機(jī)變頻器的頻率是可以自由設(shè)定,不同的輸出頻率使電機(jī)具有不同的轉(zhuǎn)速。這種利用變頻器改變電源頻率進(jìn)行調(diào)速的方法,調(diào)速范圍較大,穩(wěn)定性平滑性較好,機(jī)械特性較硬,分割器的使用從成本和實(shí)用方面考慮,大多數(shù)電機(jī)使用的都是普通的齒輪減速電機(jī),使用變頻器無(wú)論從成本上,設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單性上,和實(shí)現(xiàn)的操作效果上都是理想的工具了。
凸輪分割器所使用電機(jī)的轉(zhuǎn)速和頻率是正比關(guān)系。同時(shí),分割器電機(jī)的變頻器還具有節(jié)能和保護(hù)電機(jī)的功能。變頻器提高的不是轉(zhuǎn)速,而是轉(zhuǎn)矩,這也是一種正確的說法,所以,在進(jìn)行變頻器調(diào)整時(shí),盡量保證電機(jī)在額定功率范圍之內(nèi),如果單方面的提高轉(zhuǎn)速既違背變頻器節(jié)能的特性,又增加了電機(jī)的負(fù)擔(dān),增加了磨損和老化發(fā)熱,所以不提倡這么用。在使用分割器傳動(dòng)的自動(dòng)化系統(tǒng)中,電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般都會(huì)設(shè)置為恒定的,在特殊情況下,才會(huì)對(duì)于電機(jī)的變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié),牽一發(fā)而動(dòng)全身,畢竟分割器是分割器系統(tǒng)中主要的部件之一,它的速度的改變,會(huì)使每一個(gè)工位受到影響。