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1、研究与分析2016年第2期(第29卷,总第142期)·机械研究与应用·doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.015∗平底摆动从动件圆盘凸轮的设计及特性分析111,2黄小平,单玉霞,赵林林(1.南京林业大学机械电子工程学院,江苏南京210037;2.江苏财经职业技术学院机械电子与信息工程学院,江苏淮安223003)摘要:圆盘凸轮的廓线是圆而极易加工和检测,实用价值大。但目前少见其特性值的理论分析。详细研究了平底摆动从动件圆盘凸轮的运动学和动力学特性,获得了凸轮廓线,从动件的角位移
2、、角速度、角加速度、角跃度、角跳度,以及机构的最大无量纲角速度、最大无量纲角加速度、最大无量纲角跃度、最大无量纲转矩这4个主要的动力学特性值的精确计算式、求解方法和曲线图。给出了机构运动特点和解析设计流程。关键词:圆盘凸轮;平底摆动从动件;凸轮廓线;从动件运动规律;特性值中图分类号:TH112.2文献标志码:A文章编号:1007-4414(2016)02-0042-04DesignandCharacteristicsAnalysisofCircularDiscCamwithFlat-BottomSwingFollo
3、wer111,2HUANGXiao-ping,SHANYu-xia,ZHAOLin-lin(1.CollegeofMechanicalandElectronicEngineering,NanjingForestryUniversity,NanjingJiangsu210037,China;2.FacultyofMechanicalElectricandInformationEngineering,JiangsuPolytechnicofFinance&Economics,Huai′anJiangsu223003,C
4、hina)Abstract:Practicalvaluesofcirculardisccamsaregreatbecausethecam′sprofilesarecircleswhichareveryeasytobeman-ufacturedanddetected.Butnowthetheoreticalanalysesforthiskindofcammechanismareshort.Byadetailedinvestigationonkinematicsanddynamiccharacteristicsofci
5、rculardisccamwithflat-bottomswingfollower,theaccurateformulas,solvingmethodsanddiagramsofthefollower′sangulardisplacement,angularvelocity,angularacceleration,angularjerk,angularjump,aswellasfourofmajordynamiccharacteristicvalueswhicharemaximumdimensionlessangu
6、larvelocity,maximumdi-mensionlessangularacceleration,maximumdimensionlessangularjerkandmaximumdimensionlesstorqueareobtained.Ki-nematiccharacteristicsandaanalyticaldesignprocessofthismechanismaregiven.Keywords:circulardisccam;flat-bottomswingfollower;camprofil
7、e;motionlawoffollower;characteristicvalue0引言定),用近似公式求得这两个主要动力特性指标的近为了便于加工和检测、易于提高制造和测量的精似上限值(当许用压力角为30°~38°时),据此做出度、减少成本、避免依赖高档高精度加工设备,同时考机构性能评价。该文为此机构研究提供了新的内容虑到满足实际应用的某些特定要求和具备优良性能和数据,工作颇有创意。但不足之处是:①近似公式等方面,工程中广泛采用一类廓线形状简单的平面盘和近似上限值不是精确公式和精确上限值,这方面研形凸轮(以下简称为
8、简单廓线凸轮),其廓线是圆弧、究结果有待改进;②未研究最大无量纲跃度和最大无[1-8][13-14]直线、渐开线、平面螺旋线等曲线或它们的组合。量纲转矩(是机构的另外两个主要动力特性指[9-10][11-12]其中,圆盘凸轮(又称单圆弧盘形凸轮)的标,分别由从动件位移的4阶、3阶导数来确定,然而廓线最为简单,因而制造和测量最为容易。充分研究3、4阶导数公式较
