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凸轮从动件的基础知识(包括线性运动的基础知识)

2019-05-17

凸轮从动件是具有旋转轴承芯的动力传递装置,其承受负载,同时用作独立移动的机器部分之间的接口。应用包括旋转分度台和转盘输送机,长行程机器人传送装置(RTU)以及一系列高度定制的机械。

凸轮从动轴承组件的外径(OD)是其工作面 - 通常由钢,尼龙,聚氨酯,聚酰胺或其他工程材料制成。这个OD与一些机器表面配合 - 传统上这是某种类型的机械凸轮 - 例如分度台的精密机筒。这种机械自动化的分度台具有切入凸轮鼓中的运动轮廓,该凸轮鼓与从动件接合,从而将动力传递到输出。

Cam followers also find use in assemblies that pair them with linear tracks and other engineered paths on customized assemblies.

凸轮从动件以两种方式之一组装到机器上。螺柱型凸轮从动件包括固定到从动件内径(ID)的部分螺纹轴,用于通过螺母或类似的紧固装置组装到机架上。轭形凸轮从动件的变化(通过它们的开口ID可识别)通常通过压配合在一个通常由从动件端板固定的硬化内圈上与机架配合。因为它们不是悬臂式设计,所以轭架从动件表现出最小的偏转。但螺栓凸轮从动件在一系列应用中是必不可少的 - 包括那些承受高负荷的应用。

最常见的凸轮从动件设计采用滚针承载高径向载荷;在应用要求轴以高速运行的情况下,保持架可以分离滚子。

在负载特别高且轴需要高动态负载能力的情况下,凸轮从动件可包括双排标准辊。虽然超出了这里的重点,但一些轻载凸轮从动件甚至围绕简单的平面(套筒)轴承构建。

Note that cam followers differ from their roller-bearing cousins in a few ways. Because the latter are typically interference fit into assemblies, they get circumferential reinforcement from the surrounding machine frame or housing. In contrast, the outer race of a cam follower must be thick to prevent deformation … especially under the localized line of loading. In addition, many cam followers include lubrication ports and more ruggedized surface finishes to withstand exposure to environments during operation — especially those that operate exposed on unprotected machine sections.

许多凸轮从动件具有扁平外径(OD)轮廓,而其他凸轮从动件(尤其是用于线性运动应用的那些)包括冠状,边缘凸缘或V形外形,以接合设计有配合几何形状的轨道和轨道。

加冠凸轮从动件可以补偿传统扁平凸轮从动件未对准的十倍。

线性凸轮从动件(跟踪跟随器)排列图像由GüdelUS提供

一些凸轮从动件通过接合导轨来提供线性运动,从而成为跟踪跟随器。这些设计在前面提到的自动存储和检索系统(AS / RS)和第七轴RTU中越来越常见。

That’s because cam-follower-based linear systems outperform the linear bearings known as profile guides where compactness and ultra-high accuracy are less important than ruggedness, quick and forgiving installation, high-speed reversals, and long life.