偏心旋转-摆动式凸轮机构设计

《偏心旋转-摆动式凸轮机构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、36机械传动2009焦文章编号：1004—2539[2009}04—0036—03偏心旋转一摆动式凸轮机构设计(河南科技大学机电工程学院，河南洛阳471003)李云Ⅱl辇(新乡市第一职业中专，河南新乡4530O0)刘彩霞摘要运用极坐标矢量法对一种偏心旋转一摆动式凸轮机构的凸轮轮廓曲线进行了设计计算。首先，将机构中的构件用极坐标矢量来表示；然后，根据凸轮机构的矢量图，由从动件的运动规律逐步推导出凸轮从动滚子的运动规律；最后，由从动滚子的运动规律求解出凸轮的实际轮廓。这种方法具有计算精确的特点，能够完成具有复杂运动从动件的凸轮机构的设计。关键词凸轮机构极坐标矢量运动分析轮廓曲线0引言1凸轮机

2、构的运动分析在实际应用的许多自动机械系统中，常常使用凸平面连杆机构的运动分析通常是根据已知构件的轮与连杆组成的组合机构来实现动作部件的特定运动运动规律来推导出其他构件上某一点的运动规律，矢要求。在组合机构中，通过设计出特定的凸轮轮廓曲量法是平面机构运动分析的常用方法L3J。矢量法运动线来对机构的运动进行控制，从而得到所需要的从动分析的原理是根据机构简图建立矢量多边形，利用已件运动规律。在进行凸轮轮廓曲线设计时，首先需要知的矢量和辅助矢量建立封闭的矢量三角形，依其建根据从动件的实际运动要求，设计出从动件运动规律立矢量方程并求解未知矢量，这样依次从已知的矢量的数学表达式；然后，根据机构的结构

3、参数，由从动件到达最终的目标矢量，从而实现机构的运动分析。矢的运动规律推导出从动滚子的运动规律；最后，根据凸量的复数极坐标表示使得矢量的大小和方向能够方便轮从动滚子的运动规律确定凸轮的实际轮廓_1』。其地表示成代数形式或指数形式，这样进行矢量的各种中，凸轮轮廓曲线的精确、高效率分析和求解是凸轮机运算时非常方便。我们根据计算出的从动件运动规构设计中的核心任务。我们运用极坐标矢量法对一种律，利用矢量法推导出凸轮从动滚子中心的运动规律，典型的偏心旋转一摆动式凸轮机构的凸轮轮廓曲线进并进一步计算得到凸轮的实际轮廓曲线_4J。行了设计计算。如图1所示是一个偏心旋转一摆动式在矢量的极坐标表示法中，极

4、径和极角用来表示凸轮机构。在原动机的驱／一、、复数矢量的模和方向角，矢量加法的一般形式为动下，凸轮1、2与曲柄8C=A+B的进行恒速转动，他们转即速相同，方向相反。凸轮ce‘=ne+6e(2)1的转动推动摆杆4的摆式中，o，b，c为矢量的模，a，，)，为矢量的方向角。动，摆杆4再通过连杆6将上式用三角函数展开，可以得到下面的方程组带动从动件摆臂7的摆f【⋯s口+s卢=cc(3)动。曲柄8的旋转带动从asina+bsinfl=csiny动件摆臂7的偏心旋转。图1凸轮机构简图在该方程组中共有6个参数(口，b，C，a，，y)，如果从而实现从动件摆臂在平面内的复合运动。摆臂的运有4个参数为已知，

5、则可以求出另外2个参数。运用矢动过程由推程段、交接段、缓冲段、远休止段、回程段和量法进行运动分析时首先要建立机构的矢量图，根据图近休止段组成。在推程段、缓冲段和回程段，从动件有1中的机构简图建立该机构的矢量图如图2所示。由于加减速运动，所以为这些阶段选择5次多项式运动规从动件的运动规律即矢量L2已经求出，因此，运动分析律；在交接段，从动件进行恒速旋转，这一阶段的运动是由从动件开始，逐步推导出凸轮的从动滚子中心的运方程为1次多项式；在远休止段和近休止段，从动件保动轨迹，也就是凸轮的理论轮廓曲线，然后根据从动滚持静止。将各个运动阶段的边界条件代人运动方程可子中心的运动规律确定凸轮的实际轮廓曲

6、线。计算得到从动件运动规律的数学表达式J。由于曲柄以恒定的角速度匀速转动，所以已第33卷第4期偏心旋转一摆动式凸轮机构设计37知。从动件的运动规律已确定，也就是2已知廓向径L1l与滚子的半径矢量Ll2计算得到L2=12e2(4)厶Lll+L12=Ll3(16)并且3与2固连式中，Zl1，Z12，0l1为已知量，由于在一起，所以就可以由2】2的方向垂直于滚子与凸轮实际得到3轮廓接触点位置实际轮廓的切线／-'3=L2e(5)方向，所以，可以先求出接触点凸式中，为2与￡3轮实际轮廓的切线方向。之间的固定夹角。将按照反转法设计原理，现将凸与3相加可以得到轮固定，而机构的其他部分以角速图2凸轮机构

7、矢量图图3凸轮实际轮廓与1+／-'3=L4(6)度面0绕0】轴逆时针转动00角，滚子中心之间的关系即转动以后可以得到Z1et+13e3=Z4e吐(7)Lq+l00o=Lll0o(17)式中，Zl，Z3，0l，03为已知量，可以计算得到Z4，04。将即4与L5相加可以得到19e(9—0o)+Z10e(l。一0o)=Z11el(11一oo)(18)4+Ls=L6(8)将上式的左边对时间求导可以得到L11口。沿切向即的增量矢量△】】Z4e