5步搞定凸輪分割器選型：從負載扭矩到型號確定的完整流程

第一步：明確基本參數(shù)

這是選型的基礎，必須首先確定。

    1.工位數(shù) (Number of Stations - N)

        即分割器旋轉一周需要停頓的次數(shù)。通常等于你的夾具或工作臺的數(shù)量。

        公式：N = 360° / 分割角

    2.動靜比 (Dwell Time / Index Time Ratio)

        指一個工作周期內(nèi)，“靜止時間”與“分度時間”的比例。通常表示為 靜止時間 : 分度時間。

        常見選擇：1:1, 2:1, 3:1 等。例如，動靜比 2:1 表示靜止時間是分度時間的2倍。

    3.分割角 (Index Angle - θ)

        分割器每次轉動的角度。

        公式：θ = 360° / 工位數(shù) (N)

        例如：8工位，則分割角為 45°。

    4.輸入軸轉速 (Input Speed - n??)

        驅(qū)動分割器的電機轉速 (RPM)。這將決定你的設備節(jié)拍。


第二步：計算圓盤負載數(shù)據(jù)

核心是計算轉動慣量 (Moment of Inertia)，這是選型計算中最關鍵的一步。

    1.確定轉盤直徑 (D) 和重量 (m?)

        轉盤材料（通常為鋁或鋼）和尺寸決定了其質(zhì)量。

    2.計算轉盤的轉動慣量 (J?)

        對于均勻的圓盤，繞中心軸的轉動慣量公式為：

        公式：J? = (1/8) * m? * D2

        注意：單位要統(tǒng)一。國際單位制 (SI) 下，質(zhì)量 m (kg)，直徑 D (m)，轉動慣量 J (kg·m2)。

    3.計算工件夾具的總轉動慣量 (J?)

        將所有工件和夾具的重量 (m?) 視為集中在轉盤邊緣的質(zhì)點。

        公式：J? = m? * R2

        其中 R 是質(zhì)心到回轉中心的半徑 (m)。

    4.計算總負載轉動慣量 (J????)

        公式：J???? = J? + J?


第三步：校核扭矩

這是驗證分割器能否帶動負載的關鍵步驟。

    1.計算最大角加速度 (α???)

        需要根據(jù)分割器的運動曲線（常用修正正弦或修正梯形曲線）和分度時間來計算。

        簡化公式：α??? ≈ (2π / N) * (360 / θ) * (n?? / C)2

        其中 C 是常數(shù)，取決于運動曲線（通?？稍诜指钇鳂颖局胁楸淼玫剑?。最準確的方法是使用廠家提供的選型軟件或樣本中的曲線圖。

    2.計算所需扭矩 (T)

        公式：T = J???? * α???

        這個扭矩是分割器輸出軸克服負載慣性所需的慣性扭矩。

    3.增加安全系數(shù)

        考慮到摩擦、未知因素等，計算出的扭矩需要乘以一個安全系數(shù)。

        通常安全系數(shù)取 2 ~ 3。

        最終所需扭矩 T??q????d = T * Sf

    4.對比樣本參數(shù)

        在分割器廠家提供的樣本中，找到對應型號在您所需轉速下的 “允許扭矩” 。

        必須滿足：樣本中的“允許扭矩” > 您計算的 T??q????d。


第四步：確認其他結構參數(shù)

確保分割器能物理安裝到你的設備上。

    1.安裝尺寸

        外形尺寸：總長、寬、高是否在設備空間內(nèi)。

        法蘭盤尺寸：連接轉盤的法蘭盤尺寸和螺孔位置。

        輸入/輸出軸尺寸：軸徑、鍵槽尺寸等。

    2.安裝方式

        分割器有幾種標準安裝方式，如：

            立式 (Vertical): 輸出軸垂直向上。

            臥式 (Horizontal): 輸出軸水平。

            倒立式 (Suspended): 輸出軸垂直向下。

        根據(jù)你的設備結構選擇合適的安裝方式。


第五步：最終復核與選配

在確定主型號后，完成最后的確認和附件選擇。

    1.精度復核

        檢查樣本中該型號的 “重復定位精度” 是否滿足你的工藝要求。凸輪分割器的精度通常很高（±15 arc-sec 到 ±30 arc-sec）。

    2.選擇驅(qū)動源

        電機選擇：通常使用伺服電機或步進電機。根據(jù)輸入軸轉速和最終所需扭矩來選型電機，并匹配減速機（如果需要）。

        聯(lián)軸器選擇：使用高剛性聯(lián)軸器連接電機和分割器輸入軸，以減少背隙。

    3.選配附件

        止動角機構：在靜止位提供額外的機械鎖定，用于承受較大的外部徑向力或沖擊。

        特殊法蘭：非標定制法蘭盤。


遵循這五個步驟，您就可以系統(tǒng)、科學地完成凸輪分割器的選型工作。