凸輪分割器作為應(yīng)用良好的分度凸輪機構(gòu),是如何克服在高速運轉(zhuǎn)時的慣性和振動,以達到平穩(wěn)精確分度的工作?
工程師經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn):凸輪分割器除了具有變速比特性,還具有明顯的降速比特性。這一點同蝸輪蝸桿傳動非常類似。無論分度凸輪機構(gòu)采取何種速比運動規(guī)律,其平均速比滿足于固定公式。當(dāng)分度數(shù)十分小時,從凸輪軸到分度軸間存在較大的降速比,將對其動力學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。
從動力學(xué)的觀點來看,所說的分度凸輪機構(gòu)裝置系統(tǒng)為多自由度的振動系統(tǒng)。其中交織有:周向振動即回轉(zhuǎn)振動與各方面的平動振動,并且它們又相互藕連,顯現(xiàn)出復(fù)雜的情形。以周向振動為例,凸輪軸系與分度軸系均會產(chǎn)生繞各自的回轉(zhuǎn)軸線的周向振動,它們收到共軛廓面的約束,相互的藕連應(yīng)滿足嚙合原理的轉(zhuǎn)角規(guī)律。
由于降速特性的影響,凸輪軸振動的角位移,將被平均的壓縮而藕連于分度盤,其影響已經(jīng)十分微弱了。反過來看,分度盤的周向振動如若反饋給凸輪軸,有如蝸輪帶動蝸桿回轉(zhuǎn),由于摩擦力的軛制,甚至自鎖,又幾乎是不可能的。由此可見,因降速比特性阻斷了這兩個軸系間周向振動的傳遞,產(chǎn)生了類似于隔振的效果,簡稱隔振效應(yīng)。
如上所述,隔振效應(yīng)基于降速比特性,因而是由分度凸輪機構(gòu)的基本原理所決定的。這種良性效應(yīng)阻斷了來自凸輪軸的周向振動,及通過凸輪軸輸入的前級周向振動,提高了輸出軸分度軸系的平穩(wěn)性。這也是包絡(luò)蝸桿式分度凸輪機構(gòu)的動態(tài)特性優(yōu)于同類機構(gòu),并適宜在高速下工作的重要原因。