煙草機械包裝機組設計研究

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摘要:弧面分度凸輪機構由于具備了精良的高性能、較高的精準度、較強的承載力，且運行平穩、結構緊湊等多種特點優勢，被廣泛運用于目前的煙草機械包裝機組中。就高速卷煙包裝機組中弧面分度凸輪機構設計展開分析，闡述弧面分度凸輪機構的原理，表明機構設計要點，提出設計方案。

關鍵詞:煙草機械;包裝機組;弧面分度凸輪機構

隨著當前社會發展進程的不斷加快，各項新興技術得以不斷創新研發，諸多智能化、自動化設備被廣泛運用于制造行業。在智能化、自動化設備通過廣泛運用間歇運動機構，達成高精確度的步進分度、周期性轉位，且需要具備特定停歇類運動環境［1］。對于低速場合運用達到步進運動，主要采用的間歇運動機構包括了棘輪、針輪、馬耳他輪等機構，而高速場合主要運用了共軛盤型分度凸輪機構、圓柱分度凸輪機構、弧面分度凸輪機構［2］。本次研究主要針對煙草機械中包裝機組弧面分度凸輪機構設計展開研究。

1弧面分度凸輪機構原理

弧面分度凸輪機構主要借助兩個呈垂直交錯軸之間實現分度傳搏動弧面凸輪機構，主動凸輪主要呈現突脊形狀的輪廓圓弧回轉體，在機構動轉盤內完成均勻分布的多滾子安裝。在旋轉凸輪時分度段推動滾子，形成轉盤分度的成功轉位［3］。在凸輪轉動至停歇段的輪窩情況下，輪盤上會出現兩個滾子夾于凸輪圓環面的突脊回轉體上，停止了輪盤轉動形態。弧面分度凸輪機構定位圈環面處于凸輪的中央部位，比較適用于輕載、高速且滾子數量較少的工作環境;定位圓環面主要分設凸輪的兩端部位，使用于棍子書較多的低速、中速以及重載、中載類工作場合。弧面的分度凸輪等同于具備螺旋角弧面蝸桿，轉盤等同于具備滾子齒渦輪。由此弧面凸輪機構需要劃分左旋、右旋、單頭、多頭。作為弧面分度凸輪機構的實物示意圖，可以借助蝸桿渦輪傳動法，判定凸輪和轉盤轉動方向兩者之間的關系［4］。

2弧面分度凸輪機構設計要點

1)需要確保凸輪的軸線能夠垂直交錯于弧面分度凸輪機構的轉盤軸線。2)需要確保凸輪機構轉盤軸線能夠保證垂直于滾子中心平面。3)首先確保凸輪機構轉盤凸輪軸線能夠保證垂直于滾子中心平面，在此基礎之上設計弧面分度凸輪機構過程中，還需要全面考慮轉盤所處軸向的位置結構，譬如轉盤軸面的軸承襯套，以及機構箱體內存在厚度可調節的墊片。4)轉盤的軸線需要保證在凸輪定位環面的對稱平面，確保凸輪的定環面能夠與位于左右兩側的滾子形成良好接觸。并在設計過程中能夠充分考慮，將可以調整的輪軸向置結構有效調整，譬如借助凸輪兩端面，采用螺母完成位置的針對調節。5)設計弧面分度凸輪機構過程中還要確保距離可調整，進而根據實際運用情況，針對性調整滾子及凸輪工作曲面兩者之間的間距，對此可以借助墊片抑或采用能夠可調整的偏心軸套。

3煙草機械中包裝機組弧面分度凸輪機構設計

在設計弧面分度凸輪機構時，需要認識到該機構及動件之間所存在的相對運動，將其稱之為空間凸輪機構。由動件本身的主要運動方式，主要包括兩種往復運動，其一為移動、其二為擺動。對于空間凸輪機構設計，需要確保動件可以具備較大行程，抑或是動件本身形成了比較特殊的運動規律，被運用于煙草機械包裝機組中。另外，空間凸輪的主要輪廓，通常均為比較復雜化的空間曲面，依據動件本身的運動規律，完成輪廓空間坐標的計算，此項工作比較復雜。除此之外基于制造視角為研究出發點，通常并未依據空間曲面坐標完成加工。由此在設計常規空間分度凸輪機構過程中，借助近似法譬如展開圓柱凸輪的圓柱面為矩形面。后轉變圓錐凸輪面為扇形面等方式，之后依據平面凸輪的曲線設計方法，完成對輪廓曲線坐標計算。

4結語

在煙草機械包裝機組中運用弧面分度凸輪機構，具備了多種優勢特點，本次研究通過分析弧面分度凸輪機構的原理、設計要點以及運用煙草機械包裝機組設計方案，旨在該弧面分度凸輪機構的運用，可以在系統運行設計簡單基礎之上，真正地穩定運行，提升弧面分度凸輪機構的研發效率。

參考文獻:

［1］胡國勝．弧面分度凸輪機構在YB47型硬盒包裝機包裝輪中的應用［J］．煙草科技，2011(7):15－20．

［2］任子文，葛正浩，王剛．HS運動規律在超高速煙草包裝機凸輪設計中的應用［J］．機械傳動，2016(3):150－152．

［3］吳文山，王莉，周林航，等．基于UG軟件的弧面分度凸輪機構的造型理論與設計［J］．輕工機械，2007，25(4):47－50．

［4］王程，賀煒，WANGCheng，等．基于VB的弧面分度凸輪機構CAD系統設計［J］．機械設計與制造工程，2016，45(1):44－47．

作者:鄧若飛 王嘉煒 單位:北京航天試驗技術研究所