【正文】 ??2=r (3) 凸輪與滾子的共軛接觸方程式 Tan??=p[ ????2(?????)???????(??2??1)????????] 式中 ? 滾子的位置角 (4) 凸輪工作輪廓在動(dòng)坐標(biāo)系 ??1??1??1??1中的方程式 ??1 = ( ??2??????? +p ??2??????????)cosθ+( ??2 +A)sinθ ??1 = (???2????????p ??2???????+??)sinθ+( ??2 +A)cosθ ??1 = p??2???????? ??2??????? (5) 求解凸輪工作輪廓的三維坐標(biāo)值 滾子位置角 ?為 ? = ?0 ?p??? 而各個(gè)滾子的起始位置角 ?0按下表求得： 滾子代號 ?0 p???/2 p???/2 3p???/2 計(jì)算程序 其中， a[i]代表旋轉(zhuǎn)角 θ。 分度凸輪機(jī)構(gòu)中克服從動(dòng)盤慣性力矩所需要的驅(qū)動(dòng)功率與 （ AV） ??成正比，故在高速、重載時(shí)應(yīng)選擇 （ AV） ??值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。同樣尺寸的凸輪， V??大時(shí)，其壓力角也大 ，反之，同樣的壓力角，則 V??小的凸輪尺寸也小。 1） 高速輕載。 （ 4） 改進(jìn)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律中間一段為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，始末兩段用其他曲線過渡，一般用正弦加速度曲線過渡，從而可以避免沖擊。行程始末加速度等于零，躍度為有限值的突變。轉(zhuǎn)盤的 J 為正值時(shí)表示 J 與 V 同向， J為負(fù)值時(shí) 表示 J與 V異向。） ； ???和 ???計(jì)算時(shí)均恒取絕對值，即不帶正負(fù)號。 ??? = 360?? = 36012 = 30 (410) 滾子半徑 ???? ???? = (~)????2 sin(180176。凸輪軸線 ??1到轉(zhuǎn) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 8 盤 基準(zhǔn)端面 ??2??2??2間的垂直距離稱為基距 A。在滿足動(dòng)停比 k的要求下，選定????=120176。方不能保證各個(gè)滾子在滾子盤上的 軸向位置保持一致時(shí)，則對每個(gè)滾子盤上軸向位置都要求能軸向調(diào)整，因此結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。由于機(jī)構(gòu)工作時(shí)是由兩片凸輪按設(shè)計(jì)要求同時(shí)控制從動(dòng)轉(zhuǎn)盤的運(yùn)動(dòng)，因此凸輪與滾子之 間能保持良好的形封閉，不必附加彈簧等其他裝置就能獲得較好的幾何鎖合。所以這種機(jī)構(gòu)不必附加其他裝置就能獲得很好的定位作用；又可以通過調(diào)整中心距來消除滾子與凸輪突脊間的間隙和補(bǔ)償磨損；轉(zhuǎn)盤在分度期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可按轉(zhuǎn)速、載荷等工作要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；特別使用于高速、重載、高精度等分度場合。并對精密凸輪的分度和分度機(jī)構(gòu)中的從動(dòng)件， 對從動(dòng)系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，就可以使嚙合中的沖擊保持最小，級度可達(dá)精密級。在嚙合過程中，通過凸輪輪廓的變換來控制和引導(dǎo)從動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)和停頓，來完成預(yù)先要求的間歇運(yùn)動(dòng)。 機(jī)械工業(yè)是重要的基礎(chǔ)工業(yè)，由于現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，機(jī)械工業(yè)已發(fā)生極為深刻的變化，特別是與計(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，是現(xiàn)代機(jī)械技術(shù)較以往更為復(fù)雜和先進(jìn)，與此同時(shí)，對在各種自動(dòng)機(jī)，自動(dòng)線，半自動(dòng)線中 將連續(xù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殚g歇運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)也提出越來越高的要求。 而間歇運(yùn)動(dòng)的形式是動(dòng) 停 動(dòng)，這樣運(yùn)動(dòng)過程中必然產(chǎn)生加速度和沖擊，對工作過程是非常不利的，因此，對于使用于高速、精密的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用凸輪機(jī)構(gòu)，而凸輪的 設(shè)計(jì)要求是非常高的，常采用的凸輪機(jī)構(gòu)有弧面分度凸輪機(jī)構(gòu)，圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)，平行凸輪分度機(jī)構(gòu)等。 間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于機(jī)床、化工 、輕工、印刷、電子、包裝、食品機(jī)械、計(jì)量器具等行業(yè)。可以高速啟動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 1 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及運(yùn)動(dòng)仿真 摘要 ： 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)主要用于兩垂直軸間的運(yùn)動(dòng)。 優(yōu)點(diǎn)： ○1從動(dòng) 件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以任意擬定，凸輪機(jī)構(gòu)可用于對從動(dòng)件要求嚴(yán)格的地方，也可以用于 要求從動(dòng)件作間歇運(yùn)動(dòng)的地方，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間與停歇時(shí)間比例以及次數(shù)都可以任意擬定。這種輸出曲線呈現(xiàn)周期性的機(jī)構(gòu)稱為間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)不需其他附屬裝置即可完成較精確的分度定位。這樣，半成品在經(jīng)過多個(gè)工位的加工之后，就成了完整的成品。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)作用于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使運(yùn)動(dòng)按一定的要求輸出到凸輪軸上，凸輪軸便以一定的速度旋轉(zhuǎn)，通過凸輪的輪廓帶動(dòng)與之嚙合的從動(dòng)輪上，從而是精密間歇分度運(yùn)動(dòng)由輸出軸完成。為了特殊運(yùn)動(dòng)達(dá)到需要，簡單的修正凸輪。當(dāng)蝸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，其分度段輪廓推動(dòng)滾子，使轉(zhuǎn)盤分度轉(zhuǎn)位；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到其停歇段輪廓時(shí)，轉(zhuǎn)盤上的兩個(gè)滾子跨夾在凸輪的圓環(huán)面突脊上，使轉(zhuǎn)盤停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)到其圓弧形廓線與滾子接觸時(shí)，轉(zhuǎn)盤停止不動(dòng)。 滾子可以使圓柱形或圓錐形與凸輪工作面嚙合的若干個(gè)點(diǎn)的磨損較均勻，為了消除滾子與定位環(huán)面的 磨損，滾子盤應(yīng)能作軸向調(diào)整。~240176。 動(dòng)停比 k,運(yùn)動(dòng)系數(shù) τ K=????????, τ = ????/(???? +????) (47) K= τ = 1/3 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)的主要幾何參數(shù) （ 1） 中心距 C，基距 A，凸輪節(jié)圓半徑 ????1和轉(zhuǎn)盤節(jié)圓半徑 ????2 凸輪軸線 ??1與轉(zhuǎn)盤軸線 ??2間的垂直距離稱為中心距 C。= (49) 取 ????1 = 150 滾子中心角 ???176。） ； ??? 轉(zhuǎn)盤分度期轉(zhuǎn)位角， rad或 （ 176。 （ 5） 無量綱躍度 J J=??A???? = ???? 3??2??? =????3??2?????13 (35) 式中 ??2 轉(zhuǎn)盤的躍度（ rad/s3）； ??2和 ??2同向時(shí)為正，異向時(shí)為負(fù)。其特點(diǎn)是： 加速度曲線連續(xù)。適用場合：高速中載。要求 V??、 ????、 ????和 （ AV） ??都是最小值的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是沒有的，應(yīng)根據(jù)不同的工作情況進(jìn)行合理選擇，下列原則可供參考。 V??還 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 13 影響到凸輪的受力和尺寸的大小。為了減小彈簧尺寸，可采用減速時(shí)間和加速時(shí)間的比值 m=????????1 的非對稱運(yùn)動(dòng)規(guī)律，效果較好，如非對稱改進(jìn)梯形規(guī)律。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 14 動(dòng)停比 k,運(yùn)動(dòng)系數(shù) τ, K= τ = 1/3 選定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律， 改進(jìn)正弦加速度 轉(zhuǎn)盤分度期任意時(shí)刻的角位置 ???, ??? = ?? ??? 當(dāng) 0≤ T ≤ 1/8 S = 14+π(πT ? 14sin4πT) 當(dāng) 1/8≤ T ≤ 7/8 S= 14+π(2+πT ? 94??????π+4πT3 ) 當(dāng) 7/8≤ T ≤ 1 S= 14+π(4 +πT ? 14sin4πT) 轉(zhuǎn)盤分度期角速度 ??2， ??2 = V???/???? 轉(zhuǎn)盤與分度期的 最大 角速度比 （ ??2/??1） max= V???/???? 當(dāng) 0≤ T ≤ 1/8 V = ????+4（ 1cos4πT） 當(dāng) 1/8≤ T ≤ 7/8 V= ????+4(1 ?3?????? π+4πT3 ) 當(dāng) 7/8≤ T ≤ 1 V = ????+4（ 1cos4πT） 圓柱凸輪分度機(jī)構(gòu)工作輪廓設(shè)計(jì) (1)選取坐標(biāo)系（均以右手直角坐標(biāo)系） 與機(jī)架相連的定坐標(biāo)系 ??0??0??0??0 與機(jī)架相連的輔助定坐標(biāo)系 ??′0??′0??′0??′0選擇 ??′0的方向時(shí)，應(yīng)使面對 ??′0 的箭頭看 ， ??1為逆時(shí)針方向。double two=。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 16 int i,j,k。 T=a[i]/120。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 [鍵入文檔標(biāo)題 ][選取日期 ] 17 V=pi/(4+pi)*(13*cos((pi+4*pi*T)/3))。 } X2=rp2+p0*cos(f)。 k++。 Y1=(X2*cos(two*pi/180)+Y2*sin(two*pi/180)+C)*sin(a[i]*pi/180)+Z2*cos(a[i]*pi/180)。 three=+b[j]。 V=pi/(4+pi)*(1cos(4*pi*T))。k=0。double p0=。 b[j]代表轉(zhuǎn)盤滾子角位置 ?，單位（ 176。對于中、高速情況下工作的分度凸輪機(jī)構(gòu)，更應(yīng)著重考慮其應(yīng)具有較好的動(dòng)力學(xué)性能。要求 V??、 ????、 ????和 （ AV） ??等 特性值均較小。改進(jìn)梯形規(guī)律的 Am較小，是較理想的運(yùn)動(dòng)規(guī)