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《弧面分度凸輪通用方程式研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、研究與分析2012年第5期(總第121期)·機械研究與應用·弧面分度凸輪通用方程式研究陳兆榮(常州機電職業(yè)技術學院,江蘇常州213164)摘要:弧面分度凸輪的廓面方程式在相關的文獻和設計手冊上是針對某種工況下推導出來的,缺少通用性,容易引起誤讀,筆者根據(jù)凸輪和滾子的空間嚙合原理,考慮凸輪的旋向、轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)向?qū)ν馆喞娣匠痰挠绊懞?,推導出通用方程式。在此基礎上,運用現(xiàn)代CAD設計軟件,建立精確的凸輪三維模型,為弧面分度凸輪的研究與設計提供便利。關鍵詞:機械設計;弧面分度凸輪;通用方程式中圖分類號:TH12文獻標識碼:A文
2、章編號:1007—4414(2012)05—0022—02StudyonthegeneralequationofgloboidalindexingcamChenZhao——rong(Changzhouinstituteofmechatronictechnology,ChangzhouJiangsu213164,China)Abstract:Somespecificcondition,contoursurfaceequationsofgloboidindexingcamhaveintroducedinsomerelev
3、antlitera—tureanddesignhandbook.Buttheyareeasytocausemisunderstandingbecauseofthelackofuniversality.Consideringthein—fluenceongloboidalindexinganncontoursurfaceequationofthecanlturninganddiskturning,ageneralformulaisderivedbasedonthethemyofspaceengagementofthec
4、amandtheroller.Onthisbasis,aprecise3dmodelofthecaincanbeestab—lished,usingmodernCADdesignsoftware,tofacilitatetheresearchanddesignofgloboidalindexingcam.Keywords:mechanicaldesign;globoidindexingcam;generalequation1坐標系的建立輪徑向且與軸夾角為0,Y軸由右手法則確定。如圖1所示,建立如下4個三維坐標系。(3
5、)與分度盤固聯(lián)的動坐標系(0一XzY。),(1)與分度盤固聯(lián)的固定坐標系or。(0。一取0、。:軸分別與0。、。、軸重合,滾子軸線即轉(zhuǎn)盤的Xoy。),如圖1取轉(zhuǎn)盤中心為0,分度盤軸線方向為徑向線為:,方向如圖l,Y:軸由右手法則確定。(4)為計算方便,另選定一與機架相連的輔助定。軸,方向如圖1所示,分度盤中心與凸輪中心連線方向為。軸,Y。軸根據(jù)右手法則確定。坐標系Or3(03一X3Y33),坐標原點與O重合,3、:軸分別與。、z軸重合,Y軸由右手法則確定。丁向z02共軛接觸方程式tz2弧面分度凸輪廓面是分度盤按指定運
6、動規(guī)律運r動時,分度盤上滾子曲面與凸輪包絡而成的共軛曲(a)面,因此凸輪工作曲面與從動盤滾子的共軛接觸點必須滿足以下三個條件¨。(1)在共軛接觸位置,兩曲面上一一對應的共軛接觸點必須重合。一(2)兩曲面在共軛接觸點處必須相切,不產(chǎn)生干涉,且在共軛接觸點的鄰域也無曲率干涉?!?3)在共軛接觸點處,兩曲面的相對運動速度必.(b)須與其公法線相垂直。即滿足方程式:圖1弧面分度凸輪坐標圖l2·n=0(1)凸輪的旋向和轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)向有四種組合方式如(2)與凸輪固聯(lián)的動坐標系or。(0。一3fIY.),坐1、圖2所示。首先推導凸輪逆
7、時針旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)盤逆時針標原點取凸輪中心,凸輪軸線方向為z。軸,為凸旋轉(zhuǎn)的廓面方程。在此基礎上總結(jié)凸輪和轉(zhuǎn)蕊小同旋向組合的通用方程式。凸輪和轉(zhuǎn)盤旋向的定義為:收稿日期:2012—08—24作者簡介:陳兆榮(1970一),男,江蘇如東人,工程師,主要從事CAD、機械設計、鑄造等方面的』二作。·22··機械研究與應用·2012年第5期(總第121期)研究與分析從圖1中面對箭頭看,凸輪的轉(zhuǎn)向為逆時針時,轉(zhuǎn)Vl2l2×r2+1×c(4)角取正值;反之,凸輪順時針旋轉(zhuǎn)時,轉(zhuǎn)角取負值。面對。箭頭看,轉(zhuǎn)盤逆時針旋轉(zhuǎn),角位移咖i取正值;
8、反向旋轉(zhuǎn),角位移i取負值。-z==[≤毒≤][≤≤≤]c5(a)凸輪逆轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)(b)凸輪頹轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)盤逆轉(zhuǎn)(c)凸輪順轉(zhuǎn).轉(zhuǎn)盤順轉(zhuǎn)圖2弧面分度凸輪機構(gòu)簡圖2.1滾子曲面方程由圖1知滾子圓柱面在動坐標系or:中的方程:=(2,Y2,z2):(r,Rco,RsinB)(2)式中:r為共軛接觸點在軸上的坐標;R為滾子半徑;為滾子與凸輪嚙合角。2.2法