[发明专利]一种蜗杆凸轮分度机构

摘要

一种蜗杆凸轮分度机构，包括蜗杆凸轮和滚子盘，蜗杆凸轮包括蜗杆和固设在蜗杆上的凸轮，该凸轮的外侧开设有槽道，该槽道呈螺旋状；该滚子盘上设有多个滚子，该多个滚子沿滚子盘的周向间隔分布，该滚子用于在槽道内运动，该槽道从一端至另一端依次设有啮入段、第一停歇段、正弦加速运动段、等速运动段、正弦减速运动段、第二停歇段和啮出段。本发明可以提升机构的整体运动性能，而且避免滚子在啮入啮出槽道时产生干涉。

主权项

1.一种蜗杆凸轮分度机构，包括蜗杆凸轮和滚子盘，蜗杆凸轮包括蜗杆和固设在蜗杆上的凸轮，该凸轮的外侧开设有槽道，该槽道呈螺旋状；该滚子盘上设有多个滚子，该多个滚子沿滚子盘的周向间隔分布，该滚子用于在槽道内运动，其特征在于：该槽道从一端至另一端依次设有啮入段、第一停歇段、正弦加速运动段、等速运动段、正弦减速运动段、第二停歇段和啮出段，该啮入段和啮出段的槽宽均大于该滚子的宽度，该第一停歇段、正弦加速运动段、等速运动段、正弦减速运动段和第二停歇段的槽宽均等于该滚子的宽度，并且当滚子位于该第一停歇段、正弦加速运动段、等速运动段、正弦减速运动段和第二停歇段内部时、滚子的中心位于该槽道的中心线上；设定该啮入段、第一停歇段、正弦加速运动段、等速运动段、正弦减速运动段、第二停歇段和啮出段围绕Z轴的转动角度分别为：θ4、θ3、θ2、θ1、θ5、θ6和θ7，并且θ5＝θ2、θ6＝θ3、θ7＝θ4；其中该Z轴为该凸轮的转轴；同时，设定槽道运动段的转动角度θ0，该槽道运动段包括正弦加速运动段、等速运动段和正弦减速运动段；槽道正弦加速运动段在Z轴方向的位移为h1；槽道正弦减速运动段在Z轴方向的位移为h2；相邻滚子的中心距为H；滚子中心圆的半径为R；滚子个数为N；蜗杆凸轮与滚子盘的中心距为D；以蜗杆凸轮的中心点为原点，建立柱面坐标系O(r,θ,z),θ为槽道中心线绕Z轴的旋转角度；该啮入段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝‑R·sin{2π/N‑arcsin[z(θ+2π)/R]},θ＝[‑(θ0/2+θ3+θ4),‑(θ0/2+θ3)]…(1)该第一停歇段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝‑H/2,θ＝[‑(θ0/2+θ3),‑θ0/2]…(2)该正弦加速运动段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝‑H/2+h1·{(θ+θ0/2)/θ2‑sin[π(θ+θ0/2)/θ2]/π},θ＝[‑θ0/2,‑θ0/2+θ2]…(3)该等速运动段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝‑H/2+h1+(H‑h1‑h2)(θ+θ0/2‑θ2)/(θ0‑2θ2),θ＝[‑θ0/2+θ2,θ0/2‑θ2]…(4)该正弦减速运动段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝H/2‑h2·{(θ0/2‑θ)/θ2‑sin[π(θ0/2‑θ)/θ2]/π},θ＝[θ0/2‑θ2,θ0/2]…(5)该第二停歇段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝H/2,θ＝[θ0/2,θ0/2+θ3]…(6)该啮出段的槽道中心线在Z轴方向的投影满足以下方程：Z(θ)＝R·sin{2π/N+arcsin[z(θ+2π)/R]},θ＝[θ0/2+θ3,θ0/2+θ3+θ4]…(7)该槽道中心线在该凸轮的径向截面的投影满足以下方程：r(θ)＝D‑R·cos{arcsin[z(θ)/R]}…(8)其中，r为槽道中心线在该凸轮径向截面的投影上的点至Z轴的距离；而且，θ1、θ2、θ3、θ4为正数；θ0＝θ1+2θ2；θ0+θ3＝2π；H＝2·R·sin(π/N)；h1＝h2＝2·θ2·H/(θ0‑θ2)。