最初做这套结构的契机,是之前做单槽轮间歇机构实训时,发现单输出槽轮在多工位同步转位场景下,要么得额外加齿轮组换向,要么就得配两套独立槽轮,不仅占空间,装配时两个槽轮的相位公差还很难对齐,上次做样机就因为两个输出轴相位差了1.2度,工位卡滞把拨盘的定位销都磨出飞边了。
这次的双槽轮结构直接把两个槽轮的导向槽做在同一个球形主体上,两个拨销分别对应两组槽位,输入轴转动时两个输出轴能同步反向间歇转位,省掉了额外的换向齿轮组。最初做曲面的时候,球形主体和两端轴颈的衔接处留了0.3毫米的退刀槽,之前没考虑到铜套压装的时候会有切削屑卡进槽缝,第一次试装配的时候铜套压进去歪了0.1毫米,转起来有明显的卡顿,后来把退刀槽的宽度改成0.8毫米,还在槽边加了15度的导向倒角,压装铜套的时候切屑能直接掉进槽里不会卡滞配合面。
跨软件转档的时候踩了不少坑,最初在建模软件里做的槽边圆角是G2连续的,导成通用交换格式的时候,部分曲面因为公差不匹配出现了碎面,尤其是球形主体上的长槽和径向圆孔的相交处,碎面多达17处,后来把相交处的圆角改成等R1.5的G1连续,再调整转档公差到0.02毫米,才解决了碎面问题,不同软件打开都不会出现破面。
做结构取舍的时候,最初想把球形主体做成空心的来减重,后来算转动惯量的时候发现空心结构虽然轻了120克,但壁厚只有2毫米,拨销频繁冲击槽壁的时候容易出现应力变形,尤其是间歇启停的瞬间冲击力是匀速转动的3倍,最后还是把主体做成实心结构,只在非配合的位置挖了两个减重孔,既控制了重量,又保证了槽壁的结构强度,连续运转10万次循环槽壁的变形量控制在0.01毫米以内,完全满足间歇传动的精度要求。
拨盘和输出轴的配合选的是H7/p6的过盈配合,之前用过间隙配合,转起来拨盘有轻微窜动,间歇停位的时候有明显的回差,换成过盈配合后,压装的时候用热装工艺,把拨盘加热到120度再套到轴上,冷却后配合面没有间隙,回差控制在0.05度以内,完全满足多工位转位的定位要求。
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