磁转矩补偿方法凸轮分度装置（部分论文）[外文翻译].doc

磁转矩补偿方法凸轮分度装置（部分论文）
匡裕黄，培传林，胜夫子
机械工程学系台湾国立大学，台北10764，中国，台湾
0 摘要
在自动化生产过程中，凸轮分度装置，经常用来把工件间歇性的运输到指定的加工位置。但是，由于交变工作力矩和旋转惯性，分度装置在每个定位的过程中，容易产生弯扭耦合振动，阻碍工作速度和降低定位精度。为了减少定位的振动，我们开发了磁补偿的概念,以及在这个概念为基础开发出不同的设备。磁力矩补偿装置基本上由一个磁场发生器和软磁性元件磁回路组成。软磁性元件的设计，是为了产生相对运动，以实现彼此的磁场分布和促使可变转矩补偿降低定位振动。在我们的试验研究中，我们研究解析了补偿扭矩参数的影响并利用等效磁路法和有限元法来了解他们的关系。我们发现，变动的磁场排列或功能元素的几何参数导致的磁转矩曲线具有不同的特点。在验证功能和磁力矩补偿器参数的基础上，我们开发了一些装置，以合成降低振动补偿所需扭矩。
关键词—指数计算功能分析，磁器件，运动补偿，转矩控制。

1 引言
滚齿凸轮，作为分度装置，如图1（a）及（b）所示，被广泛使用在许多现代间歇生产过程的自动化输送系统中，它把工件定位到指定的工作位置上。一个交流电机驱动的输入轴连续运动生成凸轮轴旋转；并且通过互动机制，在输出轴上，滚筒实现连续“停止—旋转—停止”的运动步骤。这间歇减弱的机理实现了输出轴的低速大扭矩运动。通常情况下，输出轴加上一个大的、沉重的旋转工作台，其转动惯量将于整个系统的动力学成反比。在输出轴开始旋转时，反向扭矩反应在输入轴上，并且当输出轴暂停转动时，一个前进的转矩将驱动输入轴旋转。正如图1（c）所示，每个输入轴转动力矩发生变化，都会引起振动，并大大影响输出轴的稳定性和定位精度。用一个简单的办法来解决扭矩变化，可以设置一个相应的补偿扭矩装置。萨尔开发了凸轮转矩补偿系统。本笃等人应用了分股凸轮平衡扭矩机，西冈等人发明了一种附凸轮补偿，并对输入轴的扭矩振动安装滚齿凸轮分度装置。泰西等人也实现了为弧面凸轮分度机构安装扭矩平衡凸轮。所有上述提到的转矩补偿的概念，主要适用于机械原理，然而其中存在一些固有的弊端，例如磨损，粘滑的影响，和高生产成本。除了这些机械概念，还有一些备选方案，如扭矩补偿伺服电机控制和输出轴上安装负责开关的齿轮联轴器。