张朝 齐亚男 王涵
石家庄铁道大学机械工程专业 河北石家庄
摘要：本设计使用不完全齿轮和盘形凸轮机构实现四工位专用机床的运动机构设计分析，经过数据设计分析，经过减速机构减速后，原动件带动凸轮的旋转，滑块连接刀具部分，可以实现主轴箱刀具的快速进退和匀速进刀操作，之后经过锥齿轮改变传动的力矩方向，通过连杆将动力传到不完全齿轮上，完全齿轮作为从动件连接到回转台上，由此可以实现回转台的间歇运动，机械运动方案可行。
关键词：四工位专用机床；不完全齿轮；盘形凸轮；减速设计
1 引言
目前。四工位专用机床应用普遍，四工位专用机床是在四个工位上分别完成工件的装卸、钻孔、扩孔、铰孔工作的专用加工设备。刀具由专用电动机驱动绕其自身轴线转动。主轴箱每向左移动送进一次，在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔和铰孔工作。当主轴箱右移（退回）到刀具离开工件后，工作台回转 90º，然后主轴箱再次左移，这时，对其中每一个工件来说，它进入了下一个工位的加工，依次循环四次，一个工件就完成装、钻、扩、铰、卸等工序。
2 机构方案设计
2.1 减速机构设计
如图1，假设已知
。所以
图1
2.2 盘形凸轮设计
设计盘形凸轮时，在推杆匀速运动过程中，推杆在运动开始和终止的瞬间，因速度有突变，所以这时推杆在理论上将出现无穷大的加速度和惯性力，因而会使凸轮机构受到极大的冲击，这种冲击为刚性冲击。在推杆运动快速位移时，推杆采用正弦加速度运动规律，因为正弦加速度运动规律既无柔性冲击也无刚性冲击。
在刀具快进运动时，正弦加速度运动规律推程公式为
。
在刀具快退运动时，正弦加速度运动规律回程公式为
。
刀具匀速前进时，等速运动推程公式为
。
由此，根据轨迹法可以求解出盘形凸轮机构。
2.3 回转台间歇运动的机构设计
不完全齿轮机构：
如图2
，
3 机械运动循环图
4 机械系统运动方案验证
根据图示，可以说明经过减速机构减速后，原动件带动凸轮的旋转，滑块连接刀具部分，可以实现主轴箱刀具的快速进退和匀速进刀操作，之后经过锥齿轮改变传动的力矩方向，通过连杆将动力传到不完全齿轮上，完全齿轮作为从动件连接到回转台上，由此可以实现回转台的间歇运动，因此，这个机械运动方案是可行的。
参考文献：
[1]孙桓，陈作模，葛文杰主编，机械原理，高等教育出版社
[2]裘建新主编，机械原理课程设计指导书，高等教育出版社
[3]张传敏，张恩光，战欣主编，机械原理课程设计，华南理工大学出版社
[4]赖雅琳，张金顺，不完全齿轮机构设计及应用，机械工程师，2002年9月
[5]李瑞琴，机械原理课程设计（第二版），电子工业出版社
论文作者:张朝,齐亚男,王涵
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/7
标签：凸轮论文; 齿轮论文; 刀具论文; 机构论文; 推杆论文; 不完全论文; 工件论文; 《建筑模拟》2018年第1期论文;