带偏心限位凸台的盘形凸轮结构

　　做间歇传动机构设计的时候，这类带偏心限位凸台的盘形凸轮是很常用的执行件，不少轻工送料、小型工装分度的工位上都能见到它的身影，和普通等径凸轮不一样，它的轮廓不是连续闭合的光滑曲面，特意留了一段缺口直边，搭配台面上的圆柱凸台做硬限位，能在传动到位后直接锁止位置，不用额外加定位销或者刹车结构，省了不少安装空间。

　　从结构上看，主体是阶梯式圆盘结构，下层圆盘直径更大，作为安装基准面贴合设备安装板，中心开的通孔是穿装固定转轴用的，孔的公差一般选H7级，和转轴采用过渡配合，装配的时候靠轴肩顶住下层圆盘的下端面，上端用轴端挡圈锁紧，避免运转的时候出现轴向窜动。上层的环形凸台是实际的工作轮廓面，缺口位置的直边是定位止动面，当凸轮随转轴转动到设定角度，这个直边会顶住配套机构的从动件挡边，直接切断传动路径，让从动件停在固定工位，旁边的小圆柱凸台是辅助限位用的，能抵消直边接触时的侧向力矩，避免凸轮受偏载出现转轴变形的问题。

　　设计这个零件的时候，首先要算的是从动件的行程距离，上层环形凸台的偏心量直接决定了从动件的往复行程，做建模的时候不能直接画整圆偏移，要先根据工位的停顿时长算出缺口对应的圆心角，再把工作段的圆弧轮廓和缺口直边做相切过渡，避免从动件从运动状态切换到静止状态的时候出现刚性冲击。那个小圆柱凸台的位置也不是随便放的，要对应从动件上的限位槽位置，转动到锁止位置时，凸台刚好卡进从动件的预留槽里，既能承受周向的止动力，也能防止凸轮反转出现工位错位。

　　实际安装的时候，下层圆盘的下端面要和安装板保持0.02mm以内的平面度公差，不然转轴装上去会出现偏斜，运转的时候轮廓面和从动件的接触压力会不均匀，时间长了容易磨出凹痕。中心孔的同轴度要控制在0.01mm以内，不然凸轮转动的时候会出现径向跳动，导致从动件的行程出现误差，送料或者分度的精度就达不到要求。上层工作轮廓面的粗糙度要做到Ra1.6，和从动件接触的位置不用做额外的热处理，因为这类凸轮一般用在低速轻载的场合，转速大多在每分钟60转以内，负载不超过50N，普通45号钢加工完做发黑处理就能满足耐磨要求，要是用在转速稍高的场合，可以在轮廓面高频淬火到HRC40-45，提升表面耐磨性能。

　　不少新手建模的时候容易忽略凸台的高度差，上层环形凸台的高度要比小圆柱凸台低0.5mm左右，这样工作的时候只有环形凸台的侧面和从动件接触，小圆柱凸台只在锁止位置起作用，不会在运转过程中剐蹭从动件的其他部位。另外缺口位置的直边和圆弧衔接的地方要倒R0.5的圆角，不能留尖锐棱边，不然从动件滑入锁止位置的时候会被棱边刮伤，时间长了会产生金属碎屑，卡进传动间隙里导致机构卡滞。

　　这类凸轮的应用场景大多是小型自动化设备的间歇送料工位，比如半自动包装机的推料机构、小型装配台的分度转盘驱动，相比槽轮机构，它的结构更简单，零件数量少，安装的时候只需要固定一根转轴，不用调整复杂的中心距，维护的时候拆下来检查轮廓磨损情况就行，不用更换整套传动组件。做选型替换的时候，只要确认中心孔直径、下层圆盘安装直径、工作行程和锁止角度这几个参数，就能直接替换同规格的零件，不用重新改动周边的安装结构，适配性很强。