中 国 机 械工程 15 9 9年 第6卷 学 刊蜗 形凸轮 机 构 及 其 优 化 设 计章琴 心摘 要 介 绍 蜗 形 凸 轮机 构 的 特 点,论 述 其 结 构、传 动原 理 和 分 类。阐 明 转 位 盘 的 常 用 运 动规律及 其选 择。建 立 数 学 模 型,选 取 多 角 复 合 形 法,使 用 计 算机 进 行 优 化设 计。关键 词 端 面 蜗形 凸 轮转 位盘运 动 规律数学模 型 多 角 复合形 法1蜗 形 凸 轮 机 构 的特 点 及 应 用 l j [蜗 形 凸 轮机构 是 一 种高速 间 歇 传动 机 构。普通 应用 的间 歇 传 动 机构 不 适 于 高 速 间 歇 传 动,不适合带动 质量很大 的 转 位 盘...

　　中 国 机 械工程 15 9 9年 第6卷 学 刊蜗 形凸轮 机 构 及 其 优 化 设 计章琴 心摘 要 介 绍 蜗 形 凸 轮机 构 的 特 点,论 述 其 结 构、传 动原 理 和 分 类。阐 明 转 位 盘 的 常 用 运 动规律及 其选 择。建 立 数 学 模 型,选 取 多 角 复 合 形 法,使 用 计 算机 进 行 优 化设 计。关键 词 端 面 蜗形 凸 轮转 位盘运 动 规律数学模 型 多 角 复合形 法1蜗 形 凸 轮 机 构 的特 点 及 应 用 l j [蜗 形 凸 轮机构 是 一 种高速 间 歇 传动 机 构。普通 应用 的间 歇 传 动 机构 不 适 于 高 速 间 歇 传 动,不适合带动 质量很大 的 转 位 盘,传动精度 又 低。蜗形凸 轮 机构的加速 度 变 化曲 线 是连续 的,并且 最 大收 稿 日 期:1 , 9 5 一 5 一 2加速 度的 值 比 较 小,所 以 传 动 平稳,振动小,是 完全可 以 满 足 高速 自动 线 要 求的 间 歇 传动机 构。它不 但传动 无 冲击,而 且可获 得 转位与停 歇 的 任 何时间 比 例,可 以 使从动件获 得 任 何 给定 的 运动规律,还 具 有结构 简单、等分 准 确、运转可 靠、刚 度高和 寿 命 长 等 特 点,因此 获 得 广 泛 的 应用.由 于 该 机构具有其他间 歇 传 动 机 构 所 没 有 的 独 特 优点,它必 将在 机 械、包 装、轻 工径向载荷系数、纺 织、印 刷 等各个 工业 部中 存放的控 制 代 码 相 同 的 代 码,这 样 就 保 证 了 1 个通 电 循 环 结 束 后向另 一 个通电 循 环 过 渡 时 步进电机的 细 分电 流 关 系 不 变。3.3调 速 的实 现只 要 改变计 数触 发 脉 冲 的周期 就 能 够 实 现步进 电机 的 调速。用 8 2 5 3 计数 芯 片 产 生 计数触发脉冲,在方式 三 控制 下,8 2 5 3 计 数 器 连续 产 生方 波 输出,其方波 的 周期c T户一 T N式中T82 5 3 输 入 计数脉冲 的 周 期N8 2 5 3 的时间常数82 5 3 的 输 入 脉冲 可用 C P U的内部时钟,也可以 外 加 一 个 晶 振 来 产 生。当T选 定 后,c T,随 N 的变 化 而 变 化,因 此,通 过 C P U 改变 N,很方便地实现 步进 电 机的 速 度控制。3.4实 现正 反 转应用 于 数 控机 床 上 的步进 电机,要 求 有 良 好的运行 平稳 性、大 转 矩 和 正反 转 运动 特 性。利用 基于 存 储 技 术 的 步 进电机 的 细 分 原理可 以 很 容 易 地实 现 步进 电 机 的 正反 转,而 且 保 证其 反 转特性 与上 面 讲 到 的 正 转特 性 一样 好。其方法是在3 片 E-P R O M ( E P R O M A,E P R O M B,E P R O M C ) 的 剩 余存储 空 间里,从 4 0 o H 开 始各 开 辟 7 6 8 个字节,在E P R O M A存 放 正转 时 的E P R O M C的控 制 代 码,而 E P R O M C 存 放 正 转时的 E P R O M A 的 控 制,E-P R O M B的 控 制 代 码不 变,当扫描 计数 器扫描这3段控 制 代 码 时,磁 场的 旋 转方 向则 按。,b, a三 相绕 组 空 间位 置 方 向 转 动,那 么 转子也将会沿着同一 方向转动,从而实 现 步 进电机的 反 方 向 转动。控制 正 反 转 可 由E P R O M的 地 址 线 l A。 来 实 现 ,当人三点接触球轴承。为 低 电平时,扫 描计数器将 反 描 正 转 的 步进 电机 控 制 代 码,使 得 步进电机沿 正 方 向转 动。当 浅。为高 电 平 时,扫描计数 器 将扫描 反 转的步 进 电 机控制 代 码,使 得 步 进 电机沿 反 方 向 转动。C P u掌握 l A。 的控制权 ,C P U 通 过 检查外 界 给出 要 求 正反转的 信息,根据这 一 信息 去 控制 3 片 EP R O M的.地址 线 式。,从 而 简单方 便 地 实 现 了 步进 电机 的正 反 转控制。参 考文献赵宇 智.步 进 电动机 的脉 宽调 制 驱动 电 路.微 电 机,19 91,2 3 ( 2 ):5 2 ~ 5 3王 英.反 应式 步 进 电 机 硬 件 细 分 驱 动 的 电 流 波 形 研究.微 特 电 机,1 9 9 1 ( 3 ):1 8 ~ 2 0罗 东辉.步 进 电 机 高精度 细 分 驱 动 器 的研 究.微 特 电机,1 9 93 ( 1 ):3 0 ~ 33延 俊 华.用 场 效 应 管 实 现 恒 流 斩 波 型 步 进 电动 机 驱 动电源.微 电机,1 9 91,2 4 ( 3 ):8 ~ 10( 编辑王 汉熙 )马 西 庚徐 健宾鸿 赞4 3 0 0 7 4武 汉 市华 中 理 工 大 学 机械科 学 与 工 程学 院