圓柱凸輪分度裝置是自動機、半自動機，以及自動線、半自動線中最常見的中低速間歇傳動裝置。在闡述其工作原理、設計方法、運動形式以及結構形式的基礎上，以Pro/E為三維建模工具，討論了利用Pro/E對裝置中各個零件進行三維建模的基本原理和方法;以圓柱凸輪分度裝置的中心距和分度滾子數為已知條件，定義了與其他所有尺寸的參數關系，以二次開發工具PROGRAM為基礎，舉例闡述了一系列參數化設計的程序和方法，實現了圓柱凸輪分度裝置的參數化設計。此參數化設計思路與方法不僅可用于圓柱凸輪分度裝置的參數化設計，亦可用于其他凸輪分度裝置。

　　引言

　　圓柱凸輪分度裝置是一種間歇傳動機構，該機構的從動盤的運動規律可以任意選取。因此可以得到良好的運動特性和動力特性，振動、沖擊、噪聲比較小。特別是當滾子為錐形時，可消除滾子與凸輪廓面接觸時的側隙，實現準確定位。且與弧面分度凸輪機構相比其分度數大，最大可選100，而弧面分度凸輪機構的分度數一般不超過12。由于這些特點，使其廣泛應用在輕工、電子、醫藥等自動化設備中。傳統的圓柱凸輪分度裝置設計周期長、成本高，已有許多的學者對圓柱凸輪參數化進行了大量的研究，實現了基于各種造型軟件圓柱凸輪的參數，這些研究大都集中在擺或直動從動件圓柱凸輪的參數化設計，其凸輪的參數化方法和思路具有一定的參考價值，但對于圓柱分度凸輪的參數化和圓柱凸輪分度裝置整體的參數化研究的較少。我們基于面向對象的設計思想，利用Pro/E實現了裝置的參數化，有利于圓柱凸分度裝置設計的標準化。

1、裝置的基本原理

　　圓柱凸輪分度裝置的作用是將圓柱凸輪的連續或周期性的旋轉運動變為從動件的間歇轉動。圖1為圓柱分度凸輪機構的結構示意圖，凸輪呈圓柱狀，凸輪軸線與分度盤軸線垂直交錯，滾子軸線與分度盤軸線平行。圓柱分度凸輪是由凸輪廓面與滾子嚙合實現分度運動的，凸輪作為主動軸，分度盤作為從動軸旋轉。由于凸輪曲線是由曲線部分和直線部分組成，因而形成了分度盤的間歇運動。

2、裝置的結構設計

　　2.1、確定圓柱凸輪機構基本參數

圖1 圓柱凸輪分度機構的示意圖

　　設計圓柱凸輪機構時，設計者需根據工作要求確定該機構的一系列基本參數。圓柱凸輪機構的主要參數包括圓柱凸輪的節圓半徑、動程角、分度盤直徑及中心距、分度數以及動靜比等。

　　由于這些參數之間有著互相聯系的各種復雜的函數關系，不能同時都為優先數(優先數由公比分別為10的5、10、20、40、80次方根，且項值中含有10的整數冪的理論等比數列導出的一組近似等比的數列)，所以在這種情況下，首先應將在經濟性和配套互換上有重要影響的參數為優先數。標準時選取了中心距作為系列設計時圓柱凸輪機構的優先數系(優先數系是國際上統一的數值分級制度，優先數系中有任一個相值均稱為優先數，優先數系運用的主要目的在于通用化，標準化和系列化)的自變量，同時，其他參數也盡量采用優先數，這樣可以達到制造、使用的最佳經濟效果。

　　2.2、確定圓柱凸輪在軸上的固定方式

　　圓柱凸輪在軸上的固定方式如圖2所示，即凸輪在軸上周向用平鍵連接，軸向一端用軸肩定位另一端用套筒定位，整個軸系用一對圓錐滾子軸承支撐。

圖2 圓柱凸輪在軸上的固定

　　2.3、裝置總體設計結果

　　軸輸出圓柱凸輪分度裝置的最終裝配示意圖如圖3所示。

圖3 軸輸出圓柱凸輪分度裝置

5、總結

　　針對圓柱凸輪分度裝置應用的廣泛性，設計的復雜性，從參數化和可視化的數字化設計技術出發，基于Pro/E大型CAD軟件，利用Program實現了圓柱凸輪分度裝置的參數化設計，提高了圓柱凸輪分度裝置設計的標準化、集成化、數字化和自動化的程度，從而為圓柱凸輪分度裝置的性能研究和企業的系列化產品設計，提供了強有力的保證。同時，也對開發專用的工程設計軟件，提供了有價值的設計思想和方法。