2　槽輪機構的工作原理和結構特點

　　槽輪機構（又稱馬爾他機構）能把主動軸的勻速連續運動轉換為從動軸的周期性間歇運動，常用于各種分度轉位機構中。槽輪機構有三種基本類型：外嚙合槽輪機構、內嚙合槽輪機構和球面槽輪機構。加工中心鼓輪式刀庫采用外嚙合槽輪機構。外嚙合槽輪機構工作原理如圖1所示，它由轉臂（主動曲柄）1、槽輪2、滾子3 和鎖止盤4組成。

圖1　外嚙合槽輪機構原理圖

　　外嚙合槽輪機構的轉臂回轉軸線與槽輪回轉軸線平行。通常轉臂作等速回轉，當轉臂上的滾子進入槽中，就拔動槽輪作反向轉位運動，當滾子從槽中脫出，槽輪即靜止不動，并由鎖止盤定位。當只有一個滾子時，轉臂轉一周，槽輪作一次轉—停的步進運動。
　　外嚙合槽輪機構的結構特點如下：
　　(1)滾子進入和脫出槽口的瞬時位置，轉臂中心線與槽的中心線相垂直，使槽輪轉位起、停瞬時的角速度ω₀=0,避免了剛性沖擊。
　?。?）槽輪齒數z為3～18。
　?。?）槽輪轉位起、停時的角加速度ε₀與槽數z有關，z越少，ε₀越大，即有不同程度的柔性沖擊。
　?。?）鎖止盤的定位精度低。充分度精度要求高時，必須附加定位裝置。
　?。?）結構簡單，制造容易，工作可靠，機械效率高。

3　減小槽輪機構運動沖擊的措施

　　由于槽輪的角加速度變化較大，且在轉位過程的前半階段與后半階段的角加速度方向不同，因此當槽與滾子之間存在間隙時，會產生沖擊。為了減小沖擊應采取以下措施：
　?。?）減小或消除滾子和槽之間的間隙。
　?。?）消除銷開始進入槽時的間隙，應使槽輪的實際外圓半徑R_a略大于槽輪名義外圓半徑R,取 ,式中r_A為滾子半徑，見圖2,以消除滾子開始進入槽時滾子與槽兩側頂端的間隙△。

圖2　滾子開始進入槽時的示意圖

　?。?）使槽輪具有適當的轉動慣量J₂,使|J₂ε₂|<m_{z,Mz為槽輪的負載轉矩。
　?。?）增加槽輪組件的回轉阻尼。}

4　應用實例

　　圖3為TH5640型立式加工中心鼓輪式刀庫的結構簡圖。主要元件有：（1）刀庫電機；(2)減速器；（3）支架；（4）曲柄；(5)刀柄；（6）槽輪；（7）鼓輪；（8）鎖止盤；（9）滾子；（10）刀位檢測開關；（11）滑動軸承；（12)回轉軸等。

圖3　刀庫結構簡圖