由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，包括盤形凸輪、從動(dòng)件，盤形凸輪的外緣為曲線輪廓，盤形凸輪與從動(dòng)件之間通過滾子與曲線輪廓之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)；盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心線與從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線之間呈空間垂直狀態(tài)；從動(dòng)件的中心軸線與盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心線處于同一平面內(nèi)；當(dāng)盤形凸輪繞其回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于機(jī)架作逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，盤形凸輪的曲線輪廓驅(qū)動(dòng)與之嚙合的滾子作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滾子帶動(dòng)從動(dòng)件以其絞接固定端作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心往復(fù)擺動(dòng)，從而使從動(dòng)件按照盤形凸輪的曲線輪廓設(shè)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)擺動(dòng)。本發(fā)明采用平面凸輪驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件完成空間凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，既有平面凸輪的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，又具備空間凸輪機(jī)構(gòu)的功能。
【專利說明】由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包裝機(jī)械設(shè)備，具體涉及一種由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在包裝機(jī)械尤其是煙草包裝機(jī)械中，經(jīng)常會(huì)遇到從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與凸輪的回轉(zhuǎn)中心呈空間垂直狀態(tài)的情況，這時(shí)需采用弧面凸輪機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)或端面凸輪機(jī)構(gòu)等空間凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。
[0003]然而上述三種空間凸輪機(jī)構(gòu)中的凸輪都是空間結(jié)構(gòu)形式，且對(duì)形體尺寸要求高，即形體尺寸不宜過大，因此當(dāng)要求從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與凸輪的回轉(zhuǎn)中心呈空間垂直狀態(tài)，且對(duì)凸輪的結(jié)構(gòu)有特殊要求時(shí)，就不能采用上述三種空間凸輪機(jī)構(gòu)。
[0004]平面凸輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形呈圓盤狀，形狀較空間凸輪薄，而外徑限制較少，可以根據(jù)要求設(shè)計(jì)相應(yīng)外徑和厚度的凸輪以適應(yīng)設(shè)備的空間結(jié)構(gòu)。但通常情況下，平面凸輪只能構(gòu)成平面凸輪機(jī)構(gòu)，即所有運(yùn)動(dòng)單元都是在一個(gè)平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不能構(gòu)成空間凸輪機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，它可以用平面凸輪實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心與凸輪的回轉(zhuǎn)中心呈空間垂直狀態(tài)下的空間運(yùn)動(dòng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)的技術(shù)解決方案為:
[0007]包括盤形凸輪1、從動(dòng)件3，盤形凸輪I的外緣為曲線輪廓2，盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心連接機(jī)架0，從動(dòng)件3的絞接固定端與機(jī)架O絞接，從動(dòng)件3的自由端固定連接滾子4 ;盤形凸輪I與從動(dòng)件3之間通過滾子4與曲線輪廓2之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)；盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A與從動(dòng)件3的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線B之間呈空間垂直狀態(tài)；從動(dòng)件3的中心軸線C與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A處于同一平面內(nèi)；盤形凸輪I的母線5與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線之間存在一隨從動(dòng)件3運(yùn)動(dòng)規(guī)律變化的夾角α，使盤形凸輪I在帶動(dòng)滾子4運(yùn)動(dòng)的過程中，滾子4與盤形凸輪I的曲線輪廓面之間始終保持線接觸；當(dāng)盤形凸輪I繞其回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于機(jī)架O作逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，盤形凸輪I的曲線輪廓2驅(qū)動(dòng)與之嚙合的滾子4作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滾子4帶動(dòng)從動(dòng)件3以其絞接固定端作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心往復(fù)擺動(dòng)，從而使從動(dòng)件3按照盤形凸輪I的曲線輪廓2設(shè)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)擺動(dòng)。
[0008]所述盤形凸輪I的曲線輪廓2沿凸輪的徑向按照運(yùn)動(dòng)規(guī)律作起伏變化。
[0009]所述盤形凸輪I的母線5與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角α按照從動(dòng)件3的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而各有不同。
[0010]所述滾子4是圓柱形滾子。
[0011]本發(fā)明可以達(dá)到的技術(shù)效果是:
[0012]本發(fā)明采用平面凸輪驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件完成空間凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，既有平面凸輪的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，又具備空間凸輪機(jī)構(gòu)的功能。[0013]相比弧面凸輪機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)以及端面凸輪機(jī)構(gòu)等空間凸輪機(jī)構(gòu)，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，凸輪為平面凸輪類型，加工制造相對(duì)容易，平面凸輪對(duì)徑向尺寸以及厚度的要求相對(duì)較寬松，因此本發(fā)明能夠應(yīng)用到一般空間凸輪機(jī)構(gòu)無法使用的設(shè)備中。
[0014]本發(fā)明相對(duì)一般非凸輪機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)緊湊、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可靠性高，并可為從動(dòng)件提供復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0016]圖1是本發(fā)明由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)的軸側(cè)圖；
[0017]圖2是圖1的主視圖；
[0018]圖3是圖1的左視圖。
[0019]圖中附圖標(biāo)記說明:
[0020]I為凸輪，2為曲線輪廓，
[0021]3為從動(dòng)件，4為滾子，
[0022]5為凸輪母線，O為機(jī)架。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1至圖3所示，本發(fā)明由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，包括盤形凸輪1、從動(dòng)件3、機(jī)架0，盤形凸輪I的外緣為曲線輪廓2，盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心連接機(jī)架0，從動(dòng)件3的絞接固定端與機(jī)架O絞接，從動(dòng)件3的自由端固定連接滾子4 ;盤形凸輪I與從動(dòng)件3之間通過滾子4與曲線輪廓2之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)；當(dāng)盤形凸輪I繞其回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于機(jī)架O作逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),盤形凸輪I的曲線輪廓2驅(qū)動(dòng)與之嚙合的滾子4作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滾子4帶動(dòng)從動(dòng)件3以其絞接固定端作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心往復(fù)擺動(dòng)，從而使從動(dòng)件3按照盤形凸輪I的曲線輪廓2設(shè)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)擺動(dòng)；
[0024]盤形凸輪I的曲線輪廓2沿凸輪的徑向按照運(yùn)動(dòng)規(guī)律作起伏變化；
[0025]盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A與從動(dòng)件3的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線B之間呈空間垂直狀態(tài)；
[0026]從動(dòng)件3的中心軸線C與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A處于同一平面內(nèi)，即盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A在從動(dòng)件3的擺動(dòng)平面內(nèi)；
[0027]滾子4是圓柱形滾子，以便凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工與裝配。
[0028]盤形凸輪I是平面凸輪；盤形凸輪I的母線5與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線之間存在一隨從動(dòng)件3的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而變化的夾角α (即夾角α是一與從動(dòng)件3的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有關(guān)的變量)，使盤形凸輪I在帶動(dòng)滾子4運(yùn)動(dòng)的過程中，滾子4與盤形凸輪I的曲線輪廓面之間始終保持線接觸。
[0029]由于盤形凸輪I存在多根母線5，為使?jié)L子4與盤形凸輪I的曲線輪廓面之間始終保持線接觸，需要使盤形凸輪I不同位置的母線5所形成的夾角α不同，該夾角α按照從動(dòng)件3的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而變化，當(dāng)從動(dòng)件3停歇時(shí)，夾角α保持不變(圖2中的α = 0 ; α值的大小與從動(dòng)件與凸輪的初始位置有關(guān)，故理論上可以為任意角度，不一定為O);當(dāng)從動(dòng)件3的擺角增大或較小時(shí)，夾角α也相應(yīng)增大或減小。
[0030]圖2所示的凸輪機(jī)構(gòu)是一特殊情況，此時(shí)從動(dòng)件3處在停歇狀態(tài)，而滾子4與凸輪的曲線輪廓2之間的嚙合線(即凸輪輪廓母線)剛好與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A平行；但當(dāng)盤形凸輪I轉(zhuǎn)過一定角度后，就會(huì)出現(xiàn)滾子4與凸輪的曲線輪廓2之間的嚙合線(即凸輪輪廓母線)與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線A呈現(xiàn)一定夾角。
[0031]由于盤形凸輪I的曲線輪廓2是個(gè)封閉曲面，因此滾子4沿曲線輪廓2作單向連續(xù)滾動(dòng)，而從動(dòng)件3繞其絞接固定端B作往復(fù)擺動(dòng)；當(dāng)滾子4繞曲線輪廓2滾動(dòng)一周后，即完成一個(gè)工作循環(huán)，此時(shí)從動(dòng)件3則剛好又回到擺動(dòng)起始位置。
[0032]凸輪機(jī)構(gòu)是通過曲線輪廓面驅(qū)動(dòng)與其接觸的從動(dòng)件滾子來實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的擺動(dòng)或移動(dòng)。若定義滾子與凸輪的曲線輪廓面的接觸線為母線，則一般平面凸輪的曲線輪廓面的母線都是平行于凸輪的回轉(zhuǎn)中心的；如果將凸輪沿其回轉(zhuǎn)中心方向投影，得到的是一條凸輪輪廓曲線，這樣就可以將一般平面凸輪的曲線輪廓面看作是沿二維方向規(guī)律變化的曲線沿其回轉(zhuǎn)中心拉伸一定距離后所得。因此，用一般的平面凸輪不可能驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)中心與其回轉(zhuǎn)中心呈空間垂直狀態(tài)的從動(dòng)件，這是由于在凸輪帶動(dòng)滾子運(yùn)動(dòng)的過程中，由于從動(dòng)件的中心軸線與凸輪的回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角會(huì)發(fā)生變化，使得從動(dòng)件滾子與凸輪的曲線輪廓面之間不能始終保持線接觸，即從動(dòng)件滾子的母線與曲線輪廓面的母線之間產(chǎn)生一夾角，因此從動(dòng)件滾子與凸輪的曲線輪廓面之間不能保持線嚙合，二者只能以點(diǎn)的方式嚙合，這樣的凸輪機(jī)構(gòu)明顯是不實(shí)用的。
[0033]為了克服這個(gè)問題，本發(fā)明使盤形凸輪I的母線5與盤形凸輪I的回轉(zhuǎn)中心線之間形成一隨從動(dòng)件3運(yùn)動(dòng)規(guī)律變化的夾角α，以使盤形凸輪I在帶動(dòng)滾子4運(yùn)動(dòng)的過程中，滾子4與盤形凸輪I的曲線輪廓面之間始終保持線嚙合。
【權(quán)利要求】
1.一種由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括盤形凸輪(I)、從動(dòng)件(3)，盤形凸輪(I)的外緣為曲線輪廓(2)，盤形凸輪(I)的回轉(zhuǎn)中心連接機(jī)架(0)，從動(dòng)件(3)的絞接固定端與機(jī)架(O)絞接，從動(dòng)件(3)的自由端固定連接滾子(4);盤形凸輪(I)與從動(dòng)件⑶之間通過滾子⑷與曲線輪廓⑵之間的嚙合來傳遞運(yùn)動(dòng)； 盤形凸輪(I)的回轉(zhuǎn)中心線(A)與從動(dòng)件(3)的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線(B)之間呈空間垂直狀態(tài)； 從動(dòng)件(3)的中心軸線(C)與盤形凸輪(I)的回轉(zhuǎn)中心線(A)處于同一平面內(nèi)； 盤形凸輪⑴的母線(5)與盤形凸輪⑴的回轉(zhuǎn)中心線之間存在夾角(α)，使盤形凸輪(I)在帶動(dòng)滾子(4)運(yùn)動(dòng)的過程中，滾子(4)與盤形凸輪(I)的曲線輪廓面之間始終保持線接觸； 當(dāng)盤形凸輪(I)繞其回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于機(jī)架(O)作逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，盤形凸輪(I)的曲線輪廓(2)驅(qū)動(dòng)與之嚙合的滾子(4)作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，滾子(4)帶動(dòng)從動(dòng)件(3)以其絞接固定端作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心往復(fù)擺動(dòng)，從而使從動(dòng)件(3)按照盤形凸輪(I)的曲線輪廓(2)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)擺動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述盤形凸輪(I)的曲線輪廓(2)沿凸輪的徑向按照運(yùn)動(dòng)規(guī)律作起伏變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述盤形凸輪⑴的母線(5)與盤形凸輪⑴的回轉(zhuǎn)中心線之間的夾角U)按照從動(dòng)件(3)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而各有不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的由平面凸輪構(gòu)成的空間凸輪機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述滾子(4)是圓柱形滾子。
【文檔編號(hào)】F16H25/14GK103912645SQ201310006872
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月9日
【發(fā)明者】徐峰, 黃德良 申請(qǐng)人:中煙機(jī)械技術(shù)中心有限責(zé)任公司