等厚三面轴廓形应用分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第3期青海大学学报(自然科学版)v0I．22No．32004年6月JournalofQinghaiUniversityJun．2004等厚三面轴廓形应用分析黄万欣(青海大学机械系，青海西宁810016)摘要：通过研究分析等厚三面轴廓形曲线，得到以下结论：等厚三面轴廓形不仅可用于型面联接，其中直线包络等厚三面轴廓形的运动特性很好，是等宽凸轮机构的理想廓形。关键词：等厚三面轴；圆弧三边形；直线包络；等宽凸轮中图分类号：THll1文献标识码：A文章编号：1006—8996(2004)03—0012

2、—03ApplicableanalysisonthecontourofequidistancethreeplaneshaftHUANGwan．垃矗(MechanicalDepartmentofQinghaiUniversity，810016Xining，China)Abstract：Throughanalysingthecontourofashthequidistancethreeplanes．concludethatthiskindofshaftwithlineenvelopingprofilenot0I1lycallbeenusedtosha

3、ftlinkbutalsoappliedtoc锄mecha-nismperformingaidealfunctionbecauseofitsexcellentmotionfeatures．Keywords：equidistancethreeplaneshaft：circulartriangle；lineenveloping；equidistancecain等厚三面轴廓形用于型面联接具有自动定心、拆装方便的优点，在直径相同条件下等厚三面轴型面联接可比渐开线花键联接多传递35％的扭矩且联接具有较大抗剪能力。目前的加工方法主要有卧式铣床加工、车削加工[

4、引、磨削加工等。其实等厚三面轴廓形不仅可用于型面联接，用于等宽凸轮机构，同样具有很好的实用性。1等厚三面轴廓形等厚三面轴廓形主要有圆弧三边形和直线包络等厚三面轴两种。1．1圆弧三边形等厚三面轴廓形圆弧三边形等厚三面轴如图1所示，由6段圆弧组成，由于表面过渡圆滑，故无应力集中，目前型面联接中多用此廓形。1．2直线包络等厚三面轴廓形1．2．1包络等厚三面轴廓形方程图2中(a)为模拟测量原理的双面加工示意图。工件绕0以角速度co转动，代表砂轮或铣刀端面的两直线沿其法线方向(图中为x轴)作直线运动，在运动过程中两直线的距离保持不变，若其间无过切、无干涉，

5、则加工出的廓形为等厚三面轴廓形。图1圆弧三边形等厚三面轴实际加工多为单面加工，其原理如图2(b)所示。单面加工得到包络等厚三面轴廓形时，必须无过切、无干涉，同时满足关系S(cot)+S(7c+山t)=D(1)公式中D为等厚三面轴廓形的名义直径也可以认为工件不动，直线1一边绕0转动一边沿其法线方向作符合公式(1)要求的直线运动，形成的直线族的包络在无过切、无干涉的情况下即为等厚三面轴廓形。代表铣刀或砂轮端面的直线1在任意位置的直线方程为xcoscot+ysincot—S(tot)=0(2)收稿日期：2003—12—09作者简介：黄万欣(1965一)

6、，男，青海西宁人，讲师。维普资讯http://www.cqvip.com第3期黄万欣：等厚三面轴廓形应用分析13c。}t一法线与X轴夹角广T1X＼《＼、-、———O一／s((I)t)上式也可写为S(x、Y、cot)=0(3)随的变化式(2)或(3)对应着一个直线族，该直线族的包络由下式给出fF(x，Y，(ot)=0I：。由式(2)和(4)整理得包络等厚三面轴廓形的直角坐标方程为Jx=S(~ot)cos(cot)-S'(~ot)sin(cot)(5)，ty：=sS(cot)sin(cot)+S(o~t)cos(oJt)一1．2．2常用直线包络等厚三

7、面轴廓形方程形成包络等厚三面轴廓形的条件首先s()要满足式(1)的要求。能够满足这一条件的s()有无数个，所以，包络等厚三面轴廓形有无数种。下式为一种满足式(1)的常用函数S()：D+ec0s(Ncot)(6)其中N为奇数。由式(5)、(6)可得常用直线包络等厚三面轴廓形的直角坐标方程为{fx：[二+ec0s(N)]cos一eNsin(N)sincot【y：[D+ec0s(N)]sin一eNsin(No~t)cos(7)2等厚三面轴廓形用于等宽凸轮机构、2．1圆弧三边形等厚三面轴廓形凸轮机构图3为以圆弧三边形为廓形的等宽产，／凸轮机构。由廓形的几

8、何性质可知，凸轮转一周从动件完成3个运动循环。用从／动件与凸轮的啮合点运动方程来描述从动件的运动规律。j}运动循环中从动件啮合点的运动方