【正文】 r min=h/=2/即取r min=r0。在一定的條件下設(shè)計出較合理的凸輪機構(gòu)?，F(xiàn)代三維CAD已經(jīng)輻射到對整個制造企業(yè)生產(chǎn)、管理進行全方位的輔助，對制造業(yè)的發(fā)展具有深遠的影響。因此，凸輪機構(gòu)在生產(chǎn)中具有無可替代的優(yōu)越性，尤其在高速度、高精度傳動與分度機構(gòu)及引導機構(gòu)中，更有突出的優(yōu)點。參數(shù)化設(shè)計具有造型精確，造型速度快，避免了手工取點造型的復(fù)雜過程，完成三維實體模型可以不斷的修改的特點。由于計算機技術(shù)和各種數(shù)值計算的發(fā)展，使得很多方面的研究得以深入。在CAD二維設(shè)計階段，CAD的作用僅僅是使工程人員得以擺脫煩瑣、精度低的手工繪圖，可重復(fù)利用已有的設(shè)計方案。最后,以1個實際凸輪機構(gòu)的設(shè)計為例,設(shè)計出1套完整凸輪機構(gòu)輪廓曲線,并在3維軟Solidworks中建立模型,利用COSMOSMotion軟件對其進行運動學仿真,測量運動過程中從動件的運動特征,發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果與計算結(jié)果1致。基于“兩構(gòu)件的相對運動可以用與這兩構(gòu)件相固連的1對瞬心線的純滾動來實現(xiàn)”這1瞬心線性質(zhì),推導出能夠滿足預(yù)定的從動件運動規(guī)律要求的純滾動接觸直動從動件盤形凸輪機構(gòu)輪廓曲線的計算公式,并研究了該種凸輪機構(gòu)的臨界壓力角、許用壓力角、機構(gòu)效率、基圓半徑等各項參數(shù)的特征和機構(gòu)特征。但是凸輪與從動件之間的高副接觸方式會增加機構(gòu)的功率損耗,因此對其在高效率傳動系統(tǒng)中的使用形成了較大限制。其缺點是：凸輪與從動件為點接觸或線接觸，壓強大，易于磨損，難加工，成本高。除此之外，整個系統(tǒng)操作方式簡單、用戶界面良好并具有實用性。論文中所涉及的理論分析和制造工藝，對此類平面凸輪的參數(shù)設(shè)計和制造提供了一條有效的工程技術(shù)途徑。考慮到共軛盤形分度凸輪機構(gòu)的裝配精度對超越式進紙的效果起著非常重要的影響，論文對于盤形分度凸輪機構(gòu)的裝配精度控制也做了較為詳細的控制分析，建立合理可行的裝配技術(shù)方案。本論文對其進行了較為深入的研究分析，系統(tǒng)闡述了超越式進紙機構(gòu)的設(shè)計原理和主關(guān)鍵機構(gòu)共軛盤形分度凸輪機構(gòu)的工作原理和參數(shù)化設(shè)計，推導出參數(shù)設(shè)計函數(shù)方程，并對共軛盤形分度凸輪的加速度通用公式做了詳細的推導與實踐應(yīng)用。文中所研究的進紙運動機構(gòu)的技術(shù)關(guān)鍵是一共軛盤形分度凸輪機構(gòu)。裝配完成后再與自行研制的SZP820型輸紙機連接進行高速輸紙試驗，取得了很好的工程實際效果，達到了預(yù)期的設(shè)計目的。 同時，文中還探討研究了共軛盤形凸輪型面的數(shù)控加工工藝技術(shù)，三坐標精密測量程序與凸輪曲面加工誤差修正方法，CAXA制造工程師軟件在共軛盤形分度凸輪的曲線面高精度磨削技術(shù)的應(yīng)用分析研究。該機構(gòu)為國外印鈔機械公司如KBA等擁有的獨特專門技術(shù)。分析原有的凸輪撥叉機構(gòu)以及間歇式擺動進紙機構(gòu)設(shè)計存在的問題，提出一種新穎的進紙方式即超越式進紙機構(gòu)。最后,以一個實際凸輪機構(gòu)的設(shè)計為例,設(shè)計出一套完整凸輪機構(gòu)輪廓曲線,并在三維軟件Solidworks中建立模型,利用COSMOSMotion軟件對其進行運動學仿真,測量運動過程中從動件的運動特征,發(fā)現(xiàn)仿真結(jié)果與計算結(jié)果一致。本文基于“兩構(gòu)件的相對運動可以用與這兩構(gòu)件相固連的一對瞬心線的純滾動來實現(xiàn)”這一瞬心線性質(zhì),推導出能夠滿足預(yù)定的從動件運動規(guī)律要求的純滾動接觸直動從動件盤形凸輪機構(gòu)輪廓曲線的計算公式,并分析了該種凸輪機構(gòu)的臨界壓力角、許用壓力角、機構(gòu)效率、基圓半徑等各項參數(shù)的特征和機構(gòu)特征。當凸輪機構(gòu)用于傳動機構(gòu)時，可以產(chǎn)生復(fù)雜的運動規(guī)律，包括變速范圍較大的非等速運動，以及暫時停留或各種步進運動；凸輪機構(gòu)也適宜于用作導引機構(gòu)，使工作部件產(chǎn)生復(fù)雜的軌跡或平面運動；當凸輪機構(gòu)用作控制機構(gòu)時，可以控制執(zhí)行機構(gòu)的自動工作循環(huán)。在各種機械，特別是自動機械和自動控制裝置中，廣泛地應(yīng)用著各種形式的凸輪機構(gòu)。凸輪機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，可以準確實現(xiàn)要求的運動規(guī)律等優(yōu)點。當從動件的位移、速度和加速度必須嚴格地按照預(yù)定規(guī)律變化，尤其當原動件作連續(xù)運動而從動件必須作間歇運動時，則以采用凸輪機構(gòu)最為簡便。如何實現(xiàn)直動從動件凸輪機構(gòu)的純滾動接觸是解決相對滑動接觸方式,并迅速提高凸輪機構(gòu)工作效率的最有效途徑。盤形凸輪項目設(shè)計方案第一章 緒論凸輪機構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律,因此廣泛應(yīng)用于眾多機械中。但是由于凸輪與從動件之間的高副接觸方式會增加機構(gòu)的功率損耗,因此對其在高效率傳動系統(tǒng)中的使用形成了較大限制。低副機構(gòu)一般只能近似地實現(xiàn)給定運動規(guī)律，而且設(shè)計較為復(fù)雜。凸輪機構(gòu)由凸輪、從動件或從動件系統(tǒng)和機架組成，凸輪通過直接接觸將預(yù)定的運動傳給從動件。只要適當?shù)卦O(shè)計凸輪的輪廓曲線，就可以使推桿得到各種預(yù)期的運動規(guī)律。凸輪機構(gòu)之所以能在各種自動機械中獲得廣泛的應(yīng)用，是因為它兼有傳動、導引及控制機構(gòu)的各種功能。因此凸輪機構(gòu)的設(shè)計和制造方法對現(xiàn)代制造業(yè)具有重要的意義。根據(jù)分析結(jié)果,完成了一套能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定從動件運動規(guī)律的純滾動接觸凸輪機構(gòu)的完整輪廓曲線設(shè)計的方案,設(shè)計得到的凸輪機構(gòu)不但能夠在回程、近休止和推程的機構(gòu)運動階段保持純滾動接觸,還能實現(xiàn)遠休止運動階段,并且針對運動規(guī)律相同但行程大小不同的凸輪機構(gòu)提出縮放輪廓的設(shè)計方式,大大簡化了該種凸輪機構(gòu)的制造工藝。錄制仿真了動畫影象,通過在輪廓曲線上找特殊點的方法,驗證了該凸輪機構(gòu)在純滾動接觸階段內(nèi)接觸點都在瞬心線上的特征。 文中所研究的進紙運動機構(gòu)的技術(shù)關(guān)鍵是一共軛盤形分度凸輪機構(gòu)。本論文對其進行了較為深入的研究分析，系統(tǒng)闡述了超越式進紙機構(gòu)的設(shè)計原理和主關(guān)鍵機構(gòu)共軛盤形分度凸輪機構(gòu)的工作原理和參數(shù)化設(shè)計，推導出參數(shù)設(shè)計函數(shù)方程，并對共軛盤形分度凸輪的加速度通用公式做了詳細的推導與實踐應(yīng)用。 考慮到共軛盤形分度凸輪機構(gòu)的裝配精度對超越式進紙的效果起著非常重要的影響，論文對于盤形分度凸輪機構(gòu)的裝配精度控制也做了較為詳細的控制分析，建立合理可行的裝配技術(shù)方案。本學位論文以國產(chǎn)印鈔機械中超越式進紙機構(gòu)的設(shè)計、制造為出發(fā)點，探討印鈔機械中具有的通用而又關(guān)鍵的進紙機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，分析原有的凸輪撥叉機構(gòu)以及間歇式擺動進紙機構(gòu)設(shè)計存在的問題，提出一種新穎的進紙方式即超越式進紙機構(gòu)。該機構(gòu)為國外印鈔機械公司如KBA等擁有的獨特專門技術(shù)。同時，文中還探討研究了共軛盤形凸輪型面的數(shù)控加工工藝技術(shù)，三坐標精密測量程序與凸輪曲面加工誤差修正方法，CAXA制造工程師軟件在共軛盤形分度凸輪的曲線面高精度磨削技術(shù)的應(yīng)用分析研究。裝配完成后再與自行研制的SZP820型輸紙機連接進行高速輸紙試驗，取得了很好的工程實際效果，達到了預(yù)期的設(shè)計目的?？奢斎胪馆喌幕緟?shù)值，求出任意轉(zhuǎn)角時的凸輪輪廓所對應(yīng)的位置，為以后數(shù)控加工提供有效的數(shù)據(jù)：(1)考慮凸輪機構(gòu)的動力學因素，對壓力角、曲率半徑進行條件校核；(2)繪制不同類型的凸輪輪廓，繪制速度、加速度及位移曲線圖；(3)能夠設(shè)計出精確的凸輪輪廓曲線，大大提高了凸輪的設(shè)計精度；(4)能夠?qū)⒃O(shè)計結(jié)果轉(zhuǎn)換為數(shù)控加工代碼，為數(shù)控加工做好的準備。只需設(shè)計出適當?shù)耐馆嗇喞?，就可使從動件實現(xiàn)各種預(yù)期的運動規(guī)律，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計方便。所以通常多用于傳力不大的控制機構(gòu)凸輪機構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)復(fù)雜的運動規(guī)律,因此廣泛應(yīng)用于眾多機械中。如何實現(xiàn)直動從動件凸輪機構(gòu)的純滾動接觸是解決相對滑動接觸方式,并迅速提高凸輪機構(gòu)工作效率的最有效途徑。根據(jù)研究結(jié)果,完成了1套能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定從動件運動規(guī)律的純滾動接觸凸輪機構(gòu)的完整輪廓曲線設(shè)計的方案,設(shè)計得到的凸輪機構(gòu)不但能夠在回程、近休止和推程的機構(gòu)運動階段保持純滾動接觸,還能實現(xiàn)遠休止運動階段,并且針對運動規(guī)律相同但行程大小不同的凸輪機構(gòu)提出縮放輪廓的設(shè)計方式,大大簡化了該種凸輪機構(gòu)的制造工藝。錄制仿真了動畫影象,通過在輪廓曲線上找特殊點的策略,驗證了該凸輪機構(gòu)在純滾動接觸階段內(nèi)接觸點都在瞬心線上的特征早期的工程技術(shù)人員大多采用作圖法繪制凸輪輪廓，這種方法的效率低、精度差、很難精確地得到壓力角和曲率半徑等設(shè)計參數(shù)。而如今的CAD三維設(shè)計與CAM集成化，使工程人員可以從三維建模開始，進行產(chǎn)品構(gòu)思設(shè)計和制圖，實現(xiàn)了設(shè)計數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)缴a(chǎn)的過程，大大簡化了手工工作環(huán)節(jié)。利用參數(shù)化技術(shù)三維CAD可以繪制精確的凸輪。由于電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在某些設(shè)備的控制元件可以采用電子元器件，但他們一般只能傳遞較小的功率，而凸輪機構(gòu)卻能在實現(xiàn)控制功能的同時傳遞較大的功率?？梢哉f，對凸輪機構(gòu)的進一步研究，特別是對高速凸輪機構(gòu)及其動力學問題的進一步研究，是長期、持續(xù)并有重大意義的工作。第二章盤形凸輪的應(yīng)用性狀確定擺動從動件凸輪機構(gòu)基圓半徑及中心距的圖解法進行凸輪機構(gòu)設(shè)計時，往往是已知從動件的運動規(guī)律。我們知道．從減小凸輪機構(gòu)的作用力出發(fā)，凸輪壓力角的數(shù)值愈小愈好，但壓力角的減小將導致整個機構(gòu)尺寸。 如下圖所示，對心尖頂盤形凸輪機構(gòu)以角速度ω逆時針方向轉(zhuǎn)動，從動件受載荷Q凸輪加給從動件的作用力F,壓力角為α，基圓半徑為rb,從動件瞬時速度為V，位移為S，接觸電B，凸輪輪廓的法線nn ， 不考慮運動副的摩擦將里F分解為 Fx=Psinα Fy=Pcosα其中Fy克服載荷Q是推動從動件運動的有效驅(qū)動力，F(xiàn)x是道路的正壓力在導路中產(chǎn)生產(chǎn)生摩擦阻力的有害分力，顯然α越大，F(xiàn)x越大，F(xiàn)x越小，