共轭凸轮机构廓线失真消除方法

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1、第27卷第5期轻工机械V01．27No．52009年10月Lie．atIndustryMacldnery0ct．20o9[研究·设计]共轭轮枫构廊线真淌除法施凯，张跃明，卜凡华。(1．浙江工贸职业技术学院，浙江温州325003；2．浙江温州轻工研究院，浙江温州325003；3．北京工业大学机械工程与应用电子技术学院，北京100124)摘要：对共轭凸轮机构设计过程中易出现的廓线失真原因及主要消除方法进行了研究，提出了高阶样条曲线替代的方法。进行共轭凸轮廓线失真的处理。数字化仿真的结果证明，通过对过根切点进行修整，能

2、够有效处理廓线失真问题。关键词：机构学；共轭凸轮；廓线失真；优化设计中图分类号：TH112．2文献标志码：A文章编号：1005-2895(2009)05-0045-03EliminationMethodofConjugateCamProfieDistortionSHIKai’，ZHANGYue—ming，BUFan—hua(1．ZhejiangIndustry＆TradeVacationalColege，Wenzhou325003，China；2．ZhejiangWenzhouResearchInstituteo

3、fLightIndustry，Wenzhou，325000，China；3．CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnologyBeijing100124，China)Abstract：Thereasonofconjugatecamprofiledistortionandtheeliminationmethodwerestudied．Andahigh—ordersplinecurvew

4、asusedtodealwiththeprofiledistortion．Digitalsimulationresultshaveprovedthatcongugatecamprofiledistorlionproblemcaneffetivelydealwiththroughrevisingthetangentpointatpassingroot．Keywords：conjugatecam；profiledistortion；optimizationdesign0前言和OA组成一个构件，滚子和凸轮1啮合，滚子A

5、：随着科学技术的发展，对机械产品的精密性、速和凸轮2啮合。然而，在实际的设计生产中，凸轮1和度、功能性和可靠性等要求越来越高，凸轮机构可以实凸轮2的实际廓线都有如图1(b)所示的过切失真。现在自动机械产品中的各种功能与要求，其结构简单、分析的结果表明，这是由于理论廓线的曲率半径小于紧凑，运行可靠，在设计合理的情况下可以达到非常高滚子半径引起的。的运行速度，在各种现代化自动机械设计中尤其是印刷业设备中应用非常广泛⋯。其中共轭凸轮具有传递运动准确可靠，易实现高精度、高速度动作的特点，凸成为设计师的首选，但是同时共轭凸

6、轮存在精度要求特别高，制造难度大等特点，在设计过程中易出现廓线失真，从而影响实际凸轮的结构和性能4。。本文将对共轭凸轮机构廓线失真的原因和处理方法进行研究，提出廓线失真的有效解决方法。1共轭凸轮廓线失真(a)(b)图1(a)给出了某品牌胶包机压纸辊凸轮的结构简图，该结构为一标准的共轭凸轮。其中从动杆OA图1共轭凸轮机构及轮廓线失真示意简图收稿Et期：2009-07-05；修回日期：2009-07—14作者简介：施凯(1964一)，辽宁沈阳人，浙江工贸职业技术学院副教授，浙江温州轻工研究院副院长，主要从事鞋类技术、

7、工业设计、轻工机械等方面的研究。·46·轻工机械L／ghtIndustryMachinery2009年第5期2高阶曲线替代的共轭凸轮廓线失真处理对于消除共轭凸轮廓线失真的方法，前人研究了很多，目前消除廓线失真的方法主要有3种，改变滚子半径、增大基圆半径以及用圆弧代替失真的曲线。但在实际生产应用中设计的共轭凸轮，大多是在原来的基础上修改设计，滚子半径、从动杆长、基圆半径、中心图3凸轮轮廓失真的处理示意距等参数不能随便改变，因此改变滚子半径和改变基圆半径的方法并不适用。另外，利用圆弧带替的方法由凸轮1的理论廓线求解凸

8、轮l的实际廓线。会导致凸轮轮廓线曲率不连续，进而影响凸轮机构的图4给出修正后的凸轮的运动规律。从图示结果运动特性，降低动力学性能。因此圆弧代替法也非最分析，尽管角加速度和角跃度因为轮廓线的改变而产优的解决方案。生一定的变化，但总体结果令人满意。其中跃度曲线考虑到传统解决方法的局限性，本研究采用利用有较明显的低幅高频波动，这是由计算方法引起的高阶曲线替代的方法，进行根切点修