凸轮分割器分类及工作原理

凸轮分割器，在工程上又称凸轮分割器、间歇分割器；是实现间歇运动的机构。具有分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、体积小、噪音低、高速性能好、寿命长等特点，是替代槽轮机构、棘轮机构、不弯曲齿轮机构、气动控制机构等传动机构的理想产品。它是一种高精度的回转装置，已被广泛应用于包装、印刷、电子电器、制药、烟草、汽车制造等多个领域的自动化部分，成为精密驱动的主流装置。  

凸轮分割器的分类  

凸轮分割器根据所使用的凸轮种类不同可分为弧面凸轮分割器、平面凸轮分割器、圆柱凸轮分割器等。  

1、弧面凸轮分割器  

1）弧面凸轮分割器是输入轴上的弧面共轭凸轮与输出轴上的分割轮无间隙垂直啮合的传动装置。  

2）弧面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁。  

3）通过该机构将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动。  

4）动作准确；无论在分割区还是在静止区，都有准确的定位，完全不需要其他锁紧元件，可实现任意确定的动静比和分割数。  

2、平面凸轮分割器  

1）平面凸轮分割器是输入轴上的平面共轭凸轮与输出轴上的分度轮无间隙平行啮合的传动装置。  

2）平面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁。  

3）通过该机构将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动。  

3、圆柱凸轮分割器  

圆柱凸轮分割器的曲线运动特性好、传动平稳光滑连续、振动小、噪声低。  

凸轮分割器的工作原理与特点  

1、工作原理  

凸轮分割器入力轴上的凸轮与出力转塔进行连接，并且径向嵌在有出力转塔圆周外面的凸轮滚子上，与凸轮的锥度支撑肋在它们相应的曲线斜面上作线性接触作分割器运动。当入力轴旋动时，凸轮滚子按照给定的位移曲线旋转出力转塔，而同时又沿肋的斜面滚动。在肋与凸轮的端面平衡的区域里，即在静态范围内，滚子接通其轴，但出力转塔本身并不旋转。锥度支撑肋通常与两个或三个凸轮滚子接触，以便入力轴的旋转可均匀地传送到出力轴。如果在锥度支撑肋的凸轮表面和凸轮滚子之间有不顺滑情况，则会损害分割器。通过调整轴之间的距离可消除旋转不顺畅的现象。可通过调整预负荷来接近凸轮滚子和凸轮的弹性区，从而加强分割器的刚性。其结构和功能是转位凸轮和凸轮滚子相结合的最佳性能，能进行高速操作。  

2、从动件的间歇运动形式：  

弧形凸轮分割器、平行凸轮分割器和圆柱凸轮分割器都是通过特定的凸轮带动分度盘（从动轴）运动，从而将连续均匀的输入运动转变成有规律的间歇分度运动，凸轮的曲线部分驱动分度盘转位，直线（圆弧）部分使分度盘牢固自锁在准确位置；从动件可实现的间歇运动形式如下：  

1）等间运动：从动件回转一圈，转过的每一角度完全相等；这种方式最为多见，如下图左1；  

2）异间运动：从动件回转一圈，转过的角度有大有小，如下图左2；  

3）回摆：凸轮始终向单一方向旋转，从动件有规律回摆；可分为停留和无停留回摆形式；  

4）无隙减速机：从动件无停留；这实际上是一种高速无隙减速机，可增大其输出扭矩；  

5）抓放机构；除了能够摇摆之外，还可实现上下运动，这是一种极为紧凑的集成单元，精度极高，在国外被称为P&P机械手；  

3、凸轮分割器的特点：  

1、结构简单：主要由立体凸轮和分割盘两部分组成；  

2、动作准确：无论在分割区，还是静止区，都有准确的定位，完全不需要其它锁紧元件；可实现任意确定的动静比和分割数。  

3、传动平稳：立体凸轮曲线的运动特性好，传动是光滑连续的，振动小，噪声低。  

4、输出分割精度高：分割器的输出精度一般≤±50〃。高者可达≤±30〃。  

5、高速性能好：分割器的立体凸轮和分割轮属无间隙啮合传动，冲击振动小，可实现高速达900RPM.