【導讀】共軛盤形分度凸輪機構主要用于兩平行軸間的傳動。當主動凸輪連續(xù)旋轉。歇區(qū)的分度運動輸出形式。同時利用機械專用三維軟件SolidWorks對零件進行實體創(chuàng)建與裝配，整個機構的特征。利用C語言精確計算共軛盤形凸輪的輪廓，用作圖法驗證其。對此更能反映此機構的運動特性，使運動特性達到設計的要求。計過程中遇到的一些問題及解決方法。本機構具有結構緊湊、運動平穩(wěn)的特點，適用于高速高精度的場合。

　　

【正文】 驗最大壓力角 max? 用的曲線 2） 、 安 土倫輪廓線的形成條件，由圖 35 驗算 /pRC的最大值。由 12Z? 及o180/ 902f H? ??，按圖 35 得 /pRC最大允許為 ，由此可知選用的/pRC= 合格 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） １９ 圖 35 能形成凸輪理論廓線的最大 /pRC和最小 f? 3） 、 由圖 36 檢驗凸輪理論廓線不發(fā)生曲線本身自交現象 /pRC的最大值 。 由 I=6 及 o180f? ? ，按圖 36 得 /pRC最大允許值為 ，故知現選用的/pRC= 合格。 0. 64 0. 64 12 5 80pR C m m? ? ? ? 圖 36 凸輪理論廓線不產生自交現象的最大 /pRC和最小 f? 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２０ 凸輪的基圓半徑 /bR mm bR 是凸輪軸心到其理論廓 線間的最短向徑 12 5 80 45bpR C R m m? ? ? ? ? 式（ ） 轉盤的基準起始位置角 o10/( )? o10 o180 ? ?? 式（ ） 凸輪的基準起始向徑 10/R mm 122 210 10( 2 c os )ppR C R C R ?? ? ? 式（ ） 12 2o2(1 2 5 8 0 2 8 0 1 2 5 c o s 1 1 . 2 5 )? ? ? ? ? ? = 凸輪的基準起始位置角 o10/( )? 1010 10a rc si n( si n )pR R?? ? 式（ ） rc sin (80 sin )?? ? 滾子中心角 o/()z? oo o3 6 0 3 6 0 2 2 .516z Z? ??? 式（ ） 滾子半徑 /rR mm ( ~ ) si n( )2ZrpRR ?? 式（ ） o2 2 . 5( 0 . 4 ~ 0 . 6 ) 8 0 s in2? ? ? ~? 取 10rR mm? 滾子寬度 /bmm ( ~ ) rbR? 式（ ） ( ~ ) 10?? 10~14? 取 12b mm? 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２１ 安裝相位角 o/()p? p? 是前后兩片凸輪的兩條基準起始向徑間的夾角 單頭 H=1 時： o 10180 2pf? ? ?? ? ? 式（ ） 雙頭 H=2時： o 10360 2pf? ? ?? ? ? 式（ ） oo36 0 18 0 2 18 .5 4? ? ? ? ? 計算凸輪最大理論輪廓外徑 thR 凸輪 最大理論輪廓外徑 thR 為 22 12 c o sth p pR R C R C ?? ? ? 式（ ） 其中 1 10 1f S? ? ??? 式中 S1 為 T1 時刻從動盤的無量綱路程 1 ? 22 12 c o sth p pR R C R C ?? ? ? 2 2 o o8 0 1 2 5 2 8 0 c o s( 1 1 .2 5 4 5 0 .7 5 )? ? ? ? ? ? ? = 為了保證 1 25 30T T T??，理論外徑 r 應滿足下面條件 22 2 c o s (0 . 5 )r p p fr R C R C ?? ? ? 式（ ） 2 2 o8 0 1 2 5 2 8 0 1 2 5 c o s( 0 .5 4 5 )? ? ? ? ? ? = 由此 7 0 . 7 9 1 0 8 . 9 7rm m r m m?? 所以 r 應取在此范圍內，暫取 r =90mm 計算各個滾子的起始位置角 轉盤 開始分度轉位時， 和 兩滾子的位置應與兩軸中心線對稱分布。設計時可根據此原則計算各個滾子的起始位置角 0n? ： 0 2 (1. 5 )n nZ?? ?? 式（ ） 式中， n 為滾子的代號，當 n 為奇數時，是指裝在轉盤前側的滾子， n 為偶數時，內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２２ 是指裝在轉盤后側的滾子。號數 n 為排列次序，由 滾子起逆轉盤角 速度 2?方向計數。 校對與驗證平行凸輪分度機構的幾何尺寸 、校對壓力角 凸輪機構的壓力角 凸輪機構的壓力角是反映凸輪與從動件之間速度與力傳遞關系的重要參數。在不考慮摩擦力時，壓力角 的 某瞬時接觸點處的公法線方向與從動件的運動方向之間的夾角。 壓力角關系到凸輪機構傳動時受力情況是否良好和凸輪尺寸是否緊湊。在一定載荷和機構的 運動規(guī)律決定以后，壓力角 越 大，一方面可使凸輪的基圓半徑愈小，從而使凸輪尺寸較?。毫硪环矫嬗质箼C 構受力情況變壞，不但使凸輪與從動件之間的作用力增大，而且使導路中的摩擦力相對的增大，當壓力角增大到一臨界值時，機構將發(fā)生自鎖。在設計中，如果對機構尺寸沒有嚴格的要求，可將基圓半徑選大一些，以便減小壓力角，使機構有良好的受力條件：反之若要求盡量減小凸輪尺寸時，所用基圓半徑，應保證最大壓力角不超過許用值，以及最小曲率半徑大于一定值，以免工作輪廓曲線過切 從 而引起運動失真。 由于平行分度凸輪的從動件是多個滾子結構的，很難保證各個滾子的初始位置配置合適，有些滾子的壓力角比較大，但由于平行分度凸輪機構為共軛凸輪，總是有 兩個輪廓同時嚙合，所以最大壓力角與一般的擺動從動件凸輪機構有所不同。 通常平行分度凸輪機構的許用壓力角 ? ? omax 60?? ?? ，壓力角必須滿足最大壓力角條件。 )2Hs in (kH2c o sa r ct a nfrcfm a x ?????）（ 式（ ） 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２３ )2260s in ()22 60c os(a rc ta n oo???? =176。 一般選擇 ? ? omax 60?? ?? 式中 rck 是 徑 距比 因此壓力角選擇合適，即主輪廓的最大壓力角 max? 小于允許的許用壓力角，機械能正常運轉。 、徑距比 K 的確定 徑距比 C/Rp 的范圍確定 根據外徑、不根切、壓力角三個條件求出比值 C/Rp 的范圍 外徑條件 ）（）（43s i n 4s i nCRkfffp?????? 式（ ） )4603180sin()4180sin(ooo??? = 不根切條件 fm a xf fV ??? ??? CRk p 式（ ） oo 180 ??? = 壓力角 1010p s inta nc o sRk ??? pC ??? 式（ ） 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２４ 51 25 15s in60ta n15c os ooo?????? 即 ??? CRk p 由于 k=，所以所選的 k 合適 、曲率半徑校核 理論最大輪廓曲率半徑 039。39。039。039。39。039。2322039。22039。 )(cccc xyyxyx ???? 式（ ） mmCRRCRCRprppp) os (1257521012575) os (12575212575c osR2Cc os2oo222oo221222122????????????????????????? 與計算結果一致。 式中 2020 yx、 代表凸輪理論廓線 00 cc yx、 代表凸輪實際廓線 最小曲率半徑 rR?? ? 式（ ） ? ?? 則實際實用輪廓最大外徑： rc R???? 由于本凸輪分度機構是外接凸輪分度機構， 1?rck ，因此選用 rc R???? 。 rc R???? 式（ ） ? ?? 、校核接觸應力 crcrpff rrABRt EI ????? ?? c o s14 2 式（ ） 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２５ 式中 I 為從動盤的等效慣性矩 )(32 44 dDI ?? ? mmD 16010275 ???? mmd 45? ft 為從動盤動程時間 E 為凸輪和滾子的彈性模量 aGPE 206~196? 取 E 為 aGP200 r 為滾子半徑 A 為從動盤 的 無量綱加速度 A = c? 為凸輪實際廓線的曲率半徑 B 為接觸寬度 ? 為壓力角 )(32 44 dDI ?? ? 式（ ） )45160(32 44 ?? ? mm? crcrpff rrABRt EI ????? ?? c o s14 2 63c os1275)103( o2o ?????? 2/ mmN? 許用接觸應力 ? ? 2/ mmNH ?? （《機械設計手冊》 第三版 第一卷 化學工業(yè)出版社 表 ） 由以上可以看出 ? ?H??? ，因此可靠。 平行分度凸輪機構的連續(xù)性條件 根 據共軛凸輪的基本原理，為了使平行分度凸輪機構運動連續(xù)、穩(wěn)定，在運動過程中的任意時刻，必須至少有一個滾子與升程輪廓（傳動扭矩為正值）接觸。同時，至少有一個滾子與回程輪廓接觸。另外，統(tǒng)一凸輪上的各段廓線必須在某一點相交，否則，就不可能組成完整的凸輪形狀，這就是連續(xù)性條件。 內蒙古科技大學畢業(yè)設計 說明書（畢業(yè)論文） ２６ 第四章 分度凸輪機構的常用運動規(guī)律 量綱 — 運動參數 研究分度凸輪機構的運動時，總以主動凸輪的轉角 ? 作為自變量，且一般均設定凸輪的角速度 1? 為常數。而從動軸的運動規(guī)律常用量綱 —運動參數來表達，主要有下列一些項目。 量綱 ——時間 T fftT t ???? 式 （ ） 式中 t ——轉盤的轉動時間（ s ）； ft ——轉盤的分度期時間（ s ）； ?——凸輪的轉角（ rad）或（ 186。）； f? ——凸輪的分度期轉角，（ rad）或（ 186。）； ? 和 f? 計算時均取絕對值。 量綱 ——位移 S