凸輪分割器應(yīng)用的現(xiàn)存問(wèn)題分析

當(dāng)前的弧面凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論假設(shè)：弧面凸輪機(jī)構(gòu)是剛性機(jī)構(gòu)，即機(jī)構(gòu)的每一個(gè)構(gòu)件都是完全剛性的，運(yùn)動(dòng)副不存在間隙和誤差；滾子的自轉(zhuǎn)不影響機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)本身，可以忽略。一般來(lái)講，弧面凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪與滾子之間是線嚙合的運(yùn)動(dòng)傳遞形式，也就是說(shuō)，機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，凸輪工作曲面與滾子曲面按一條接觸線線性接觸，這是一種理想狀態(tài)，實(shí)際上由于下述幾個(gè)問(wèn)題而與理想狀態(tài)有很大差異。

制造誤差問(wèn)題：

凸輪制造與滾子的制造都存在曲面的形狀誤差，機(jī)構(gòu)實(shí)際工作時(shí)，達(dá)不到線接觸，仍然是點(diǎn)接觸，而且這種點(diǎn)接觸在每一個(gè)瞬時(shí)的接觸位置是隨機(jī)的，不可控的，其結(jié)果是造成機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)精度和平穩(wěn)性下降。通過(guò)磨合過(guò)程來(lái)解決這一問(wèn)題，但實(shí)踐證明，這一現(xiàn)象的存在，使磨合過(guò)程曲面磨損不均勻，結(jié)果精度不僅沒(méi)有提高，設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也發(fā)生了變化。由于國(guó)內(nèi)機(jī)加工水平與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，這一現(xiàn)象尤為明顯。

預(yù)緊問(wèn)題：

弧面凸輪機(jī)構(gòu)如果不預(yù)緊，由于間隙的作用，系統(tǒng)的剛度和承載能力都是很差的。預(yù)緊是必須的，但是帶來(lái)的問(wèn)題是除了預(yù)緊力在曲面平直段和彎曲段變化也很大之外，在曲面平直段接觸的位置變化，也明顯的影響了預(yù)緊力的變化，從而產(chǎn)生輸出靜止?fàn)顟B(tài)的波動(dòng)。

滾子與凸輪之間的相對(duì)滑動(dòng)：

凸輪工作曲面與滾子曲面按一條接觸線相接觸時(shí)，理論上只能在一個(gè)接觸點(diǎn)上二者相對(duì)速度為0，是純滾動(dòng)，接觸線上其余點(diǎn)都是有相對(duì)滑移速度。這種滑移是凸輪和滾子磨損的主要原因。

解決上述問(wèn)題在當(dāng)前設(shè)計(jì)理論和方法有一定難度，也超出了傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)理論范疇，它不僅僅是一個(gè)機(jī)構(gòu)學(xué)問(wèn)題，也是一個(gè)機(jī)械學(xué)的設(shè)計(jì)理論與方法的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)研究分析，目前市場(chǎng)上弧面凸輪分度機(jī)構(gòu)存在的一系列問(wèn)題，其中關(guān)鍵零件的加工精度與安裝預(yù)緊是這些問(wèn)題的主要癥結(jié)所在。根據(jù)新開(kāi)發(fā)的點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，采用設(shè)計(jì)合理的點(diǎn)嚙合弧面凸輪機(jī)構(gòu)是解決上述問(wèn)題，獲得可靠性高速高精度弧面凸輪機(jī)構(gòu)的有效途徑之一。