凸轮分割器，在工程上又称凸轮分度器、间歇分割器。它是一种高精度的回转装置，在当前自动化的要求下，凸轮分度器显得尤为重要。通俗的描述就是说，入力轴做不间断运动，但是出力轴走一个工位停一会。1、凸轮分割器就是做停留分割的凸轮分割回转运动。2、停留，出力轴不回转的区间，就是在滚子凸轮的从动件滚柱与凸轮曲线密接的状态即称停留。3、分割，出力轴回转的区间，就是在滚子凸轮的从动件滚柱与凸轮曲线密接的状态即称停留。4、一般入力轴每一回转，输出轴做一次分割一次停留。主要由立体凸轮和分割盘两部分组成。5、机械动作精准，无论在分割区，还是停留区，都有精准的定位。不需要机械辅助实现。可实现任意确定的动静比和分割数。

凸轮分割器是实现间歇运动的机构，具有分度精度高、运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁、结构紧凑、体积小、噪音低、高速性能好、寿命长等显著特点，是替代槽轮机构、棘轮机构、不完全齿轮机构、气动控制机构等传统机构的理想产品。

凸轮分割器的原理

机构：仅由一个凸轮和转塔组合而成的简单机构，提供所需的各种型式间歇运动。

传动：机构以停止－转位－停止的方式运动，分割器停止时不需要任何锁定元件即可定位。

运动：由于机构的精密设计，传动装置运转平顺且无震动和噪音。

分度：分割器的分割精确度取決于各个零件的精密配合，基本精度为±30秒，如有特殊要求可达到更高的分割精确度。

性能：分割器在凸轮曲线的特殊设计，使分割器在高速运转时减少了凸轮与滾子间的冲击。

曲线：因应用途不同提供所需的曲线：一、变形梯型曲线　二、变形正弦曲线　三、变形等速曲线。 

     安装在入力轴中的转位凸轮与出力转塔连接，以径向嵌入在出力转塔圆周表面的凸轮滚子，与凸轮的锥度支撑肋在它们相应的斜面作线性接触。当入力轴旋动时，凸轮滚子按照给定的位移曲线旋转出力转塔，而同时又沿肋的斜面滚动。

在肋与凸轮的端面平衡的区域里，即在静态范围内，滚子接通其轴，分割器但在出力转塔本身并不旋转。锥度支撑肋通常与两个或三个凸轮滚子接触，以便入力轴的旋转可均匀地传送到出力轴。如果在锥度支撑肋的凸轮表面和凸轮滚子之间有不顺滑情况，则会损害分割器。通过调整轴之间的距离可消除旋转不顺畅的现象。可通过调整预负荷来接近凸轮滚子和凸轮的弹性区，从而加强分割器的刚性。分割器在其结构和功能是转位凸轮和凸轮滚子相结合的性能，能进行高速操作。

对于大多数工程师来说，凸轮分割器是结构比较简单的机械构件，这种说法也是对的，但是简单不代表在安装使用过程中的随便性，恰恰相反，凸轮分割器在安装及使用过程中的注意点非常关键，因为它自身的高精密性，稍微的匹配都会给生产及技术参数造成偏差，无法达到需求的结果。

驱动系统

凸轮分割器的特点

1、结构简单：主要由立体凸轮和分割盘两部分组成。

2、动作准确：无论在分割区，还是静止区，都有准确的定位。完全不需要其它锁紧元件。可实现任意确定的动静比和分割数。

3、传动平稳：立体凸轮曲线的运动特性好，传动是光滑连续的，振动小，噪声低。

4、输出分割精度高：分割器的输出精度一般≤± 50〃。高者可达≤± 30〃。

5、高速性能好：分割器立体凸轮和分割轮属无间隙啮合传动，冲击振动小，可实现高速，达 900rPm。

6、寿命长：分割器标准使用寿命为 12000小时。

为什么需要凸轮分割器？

在很多机械设备上都需要圆盘能够走一个工位，停一会，让其他机械步骤完成加工。加工后在走下一个工位，做间歇运动。这里的停和走的时间都可以自由控制。

凸轮分割器的类型

主要分弧面凸轮和平面凸轮，原理不同：

1.弧面凸轮

弧面凸轮分度器是输入轴上的弧面共轭凸轮与输出轴上的分度轮无间隙垂直啮合的传动装置。

弧面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁。

通过该机构将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动。

2.平面凸轮

平面凸轮分度器是输入轴上的平面共轭凸轮与输出轴上的分度轮无间隙平行啮合的传动装置。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

平面凸轮轮廓面的曲线段驱使分度轮转位，直线段使分度轮静止，并定位自锁。

通过该机构将连续的输入运动转化为间歇式的输出运动。

分割器较之其他构件之优点：

凸轮分割器是依靠凸轮与滚针之间的无间隙配合(其啮合传动方式类似于蜗轮蜗杆传动)，

并沿着既定的凸轮曲线进行重复传递运作的装置。

它输入连续旋转驱动，输出间歇旋转、或摆动、或提升等动作。主要用于自动化加工,组装，检测等设备上面。

3、圆柱（筒形）凸轮分割器：重负载专用平台面式圆柱凸轮分割器，电光源设备专用框架式凸轮分度机构

4、各种特形、端面凸轮

心轴型分割器（DS）：输出轴为心轴，适用于间歇传送输送带、齿轮啮合等机构动力来源。

法兰型分割器（DF）：输出轴外形为一凸缘法兰。适用于重负荷的回转盘固定及各圆盘加工机械。

中空法兰型分割器（DFH）：输出轴外形为凸缘法兰并且为轴中间为空心。适用于配电、配管通过。

平台桌面型凸轮分割器（DT）:能够承受大的负载及垂直径向压力，在其输出轴端有一凸起固定盘面及大孔,径空心轴，更好的满足了客户要求中心静止的需求。

超薄平台桌面型凸轮分割器（DA）:同于平台桌面型，适用于负载大但体积受到限制的条件下。

平行凸轮分度机构（MRP）:能实现小分度（一分度至八分度）大步距输出。特别适用于要求在一个周期内停歇次数较少的场合，如各种纸盒模切机，果奶果冻灌装成型机等。

重负载专用型凸轮分度机构（MRY）:能实现多分度（4分度至200分度）分。特别适用于要求重负载的场合，如各类玻璃机械、电光源设备等。

世界上知名的凸轮分度器生产厂家有CDS(意大利）、CAMCO（美国）、三共（日本SANDEX）、台湾潭子(TANTZU)、台湾德士（DEX)、台湾英特士(ENTRUST)、CKD（日本），在大陆地区主要以徳系，日系和台湾品牌为主等

凸轮分割器的选型

已知条件:

(1)间歇分割定位等分: N=8  N:分割数

(2)每等分驱动时间: 1/3秒;  定位时间:2/3秒

(3)入力轴之回转数: n=60rpm；凸轮轴速度(每分钟转速)

(4)凸轮曲线:MS变形正弦曲线（MT变形台型曲线 MS变形正弦曲线  MCV50变形等速度曲线）

(5)回转盘的尺寸:600×16T（直径600毫米，厚度16毫米）

(6)夹具的重量:2.5kg/组

(7)工件的重量:0.3kg/组

(8)转盘依其底部的滑动面支持本身重量负荷，有效半径:R=250mm

(10)驱动角:θ=360×（驱动时间）/（驱动时间+定位时间）= 120 deg 

选型详解:

间歇分割定位等分:N=8

输入轴的回转数:N=60rpm

凸输曲线是变形正弦曲线,因此Vm=1.76 Am=5.33 Om=0.99 

计算负载扭矩:Tt

(1)惯性扭矩:Ti

(a) 转盘重量:w1夹盘重量;w2工件重量:w3则:

w1=πR2t×7.8×1/1000=π×302×1.6×7.8×1/1000=35.29(kg)

w2=2.5×8×=20(kg) 

w3=0.3×8×=2.4(kg)

(b) 回转盘惯性矩:I1夹具惯性矩;I2工件惯性矩;I3为 

I1=w1R2/2G=35.29×0.062/2×9.8=0.16(kg..m.s) 

I2=w2Re2/2G=20×0.252/2×9.8=0.13(kg..m.s) 

I3=w3R Re2/2G=20×0.252/2×9.8=0.015 (kg..m.s)

(c)总惯性矩:

Ii=I1+I2+I3 I=0.16+0.13+0.015=0.305(kg..m.s2)

(d)出力轴最大角加速度:

α=Am×2π/N×(360θh×n/60)2

=5.53×2π/6×(360/120×60/60)2

=39.09(rad/s2)

(1)静扭矩（惯性扭矩）Ti:

 Ti=I×α=0.305×39.09=11.92(kg. m)

(2)磨擦扭矩Tf:

Tf=μ×w×R=0.15×(35.29+20+2.4) ×0.25=2.16(Kg . m) 

μ摩擦系数为0.15

(3)作功扭矩:

Tw在间歇分割时没有作功，因此Tw=0

(4)以上总负载扭矩Tt:

Tt=Ti+Tf+Tw=11.92+2.16+0=14.08(kg . m)

实际负载扭矩Te:

安全负载的因数fe=1.5 

Te=Tt×fe=14.08×1.5=21.12(kg . m) --最终结果

输入轴扭矩:Tc 

注：输入轴起动负载扭矩视为Tca=0. 因此Tca=0 

Tc=360/θh .s ×Qm×(Te+Tca)

=360/(120×8) ×0.99×21.12=7.84(kg. m)

计算所需的马达功率:

p=Tc×n /716×Z(HP) 或 P=Tc×n / 975×Z (kw)

假设效率Z=60% ，那么 

P=7.84×60 / 716×0.6=1.09(HP)

或P=7.84×60 / 975×0.6=0.84(Kw) 

事实上,以上所计算的值为起动时最大马力，而连续传动所需的马力为1/2 选择适用的间歇分割器根据以上所计算的资料以及输入轴的转数60rpm来选择,请参考说明书上所记载,凡是输出轴扭矩高于以上所计算的Te值者均可选用。公众号《机械工程文萃》，工程师的加油站！

因为Te=21.12(kg-m),所以应采用DF110型。

Vm: 最大非向性速度；Am: 最大非向性之加速度；Qm: 凸轮轴最大扭力系数；α: 角加速度；θh : 输入轴转位(驱动)；μ: 磨擦系数=0.15；γ: 速度比；Ω: 角速度(弧度/秒)；α: 角加速度(弧度/秒2)；

凸轮分割器的调整及维修保养

分割调整

影响分割器分割精度、寿命的一个较大的因素在于调整。分割器出厂产品是把精密加工件，经过精心组装、调整而得到的。不适当的调整，会影响分割精度，出现冲击、噪声，损坏分割器达不到预期的转速和承受能力。从而缩短分割器的寿命。

1、轴间距离的调整：

如果分割器通过长时间的使用、磨损，在定位工作区出现了间隙，那么要通过轴间距离的调整消除此间隙。这可通过同步调整输入轴两端的偏心套进行。

2、输入、输出轴向位置的调整：

可通过调节凸轮两锁紧螺母或输入轴两侧轴承压盖来调整凸轮分割器的轴向位置。可能通过调节输出轴两端的轴承压盖或后端的锁紧螺母调整分割轮的轴向位置。

在此注意：分割器出厂经过精心调整，不允许用户私自调整，以防误调。若确需调整可与厂方联系 。

润滑方式

1、注油：

分割器使用前一定要加油，注油时铁屑、油渣、灰尘的加入会造成凸轮凸脊、轴承、滚子等部分产生磨损，降低精度。所以注油时，应首先将油口擦干净，然后注入清洁的油。注油以油标为准。

2、换油：

第一次：一千小时运转之后

第二次：上次换油后三千小时，但即是运转时间短，一年也要换一次油  。

维修保养

1、要随时清理传动系统周围的杂物、下角料等。以防阻卡运动。

2、与输入、输出轴连接件及传动件要定期检修。注意联轴器、皮带轮、链轮、齿轮及输出传动体等的松弛，皮带、链轮的张紧、齿轮的啮合间隙等应绝对保证正常状态。如发现下述情况，应立即停止运转。

（ 1 ）、发生异常振动。

（ 2 ）、发生异常声响。

（ 3 ）、在凸轮静止区有反向冲击。

（ 4 ）、在对应的间歇次数中无分割输出或在某一位置分割输出不稳定或全无分割输出。

此种情况，可拆下机构，打开机构后盖，探明原因。

（ 1 ）、如果凸轮损伤，不能再使用，可联系更换凸轮，无损伤或较轻损伤，仍可继续使用不可私自调整其轴向位置。

（ 2 ）、如分割轮中的滚针轴承有损坏者，可将输出分割轴取出，更换滚针轴承。

有两种方式，一是将输出套松开，将输出轴取出，不要松动后端的压盖，这样再行装入时轴向位置不变。二是松开输出轴后端的锁紧螺母和前端的输出套，即可将输出轴连同套一起取出，再装入时，只需锁紧螺母，即可使输出轴回到原来的位置。