共軛凸輪機(jī)構(gòu)廓線失真消除方法

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1、第27卷第5期輕工機(jī)械V01．27No．52009年10月Lie．a(chǎn)tIndustryMacldnery0ct．20o9[研究·設(shè)計(jì)]共軛輪楓構(gòu)廊線真淌除法施凱，張躍明，卜凡華。(1．浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江溫州325003；2．浙江溫州輕工研究院，浙江溫州325003；3．北京工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)院，北京100124)摘要：對共軛凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中易出現(xiàn)的廓線失真原因及主要消除方法進(jìn)行了研究，提出了高階樣條曲線替代的方法。進(jìn)行共軛凸輪廓線失真的處理。數(shù)字化仿真的結(jié)果證明，通過對過根切點(diǎn)進(jìn)行修整，能

2、夠有效處理廓線失真問題。關(guān)鍵詞：機(jī)構(gòu)學(xué)；共軛凸輪；廓線失真；優(yōu)化設(shè)計(jì)中圖分類號：TH112．2文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1005-2895(2009)05-0045-03EliminationMethodofConjugateCamProfieDistortionSHIKai’，ZHANGYue—ming，BUFan—hua(1．ZhejiangIndustry＆TradeVacationalColege，Wenzhou325003，China；2．ZhejiangWenzhouResearchInstituteo

3、fLightIndustry，Wenzhou，325000，China；3．CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnologyBeijing100124，China)Abstract：Thereasonofconjugatecamprofiledistortionandtheeliminationmethodwerestudied．Andahigh—ordersplinecurvew

4、asusedtodealwiththeprofiledistortion．Digitalsimulationresultshaveprovedthatcongugatecamprofiledistorlionproblemcaneffetivelydealwiththroughrevisingthetangentpointatpassingroot．Keywords：conjugatecam；profiledistortion；optimizationdesign0前言和OA組成一個構(gòu)件，滾子和凸輪1嚙合，滾子A

5、：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品的精密性、速和凸輪2嚙合。然而，在實(shí)際的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中，凸輪1和度、功能性和可靠性等要求越來越高，凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)凸輪2的實(shí)際廓線都有如圖1(b)所示的過切失真?，F(xiàn)在自動機(jī)械產(chǎn)品中的各種功能與要求，其結(jié)構(gòu)簡單、分析的結(jié)果表明，這是由于理論廓線的曲率半徑小于緊湊，運(yùn)行可靠，在設(shè)計(jì)合理的情況下可以達(dá)到非常高滾子半徑引起的。的運(yùn)行速度，在各種現(xiàn)代化自動機(jī)械設(shè)計(jì)中尤其是印刷業(yè)設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛?。其中共軛凸輪具有傳遞運(yùn)動準(zhǔn)確可靠，易實(shí)現(xiàn)高精度、高速度動作的特點(diǎn)，凸成為設(shè)計(jì)師的首選，但是同時共軛凸

6、輪存在精度要求特別高，制造難度大等特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中易出現(xiàn)廓線失真，從而影響實(shí)際凸輪的結(jié)構(gòu)和性能4。。本文將對共軛凸輪機(jī)構(gòu)廓線失真的原因和處理方法進(jìn)行研究，提出廓線失真的有效解決方法。1共軛凸輪廓線失真(a)(b)圖1(a)給出了某品牌膠包機(jī)壓紙輥凸輪的結(jié)構(gòu)簡圖，該結(jié)構(gòu)為一標(biāo)準(zhǔn)的共軛凸輪。其中從動桿OA圖1共軛凸輪機(jī)構(gòu)及輪廓線失真示意簡圖收稿Et期：2009-07-05；修回日期：2009-07—14作者簡介：施凱(1964一)，遼寧沈陽人，浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，浙江溫州輕工研究院副院長，主要從事鞋類技術(shù)、

7、工業(yè)設(shè)計(jì)、輕工機(jī)械等方面的研究。·46·輕工機(jī)械L／ghtIndustryMachinery2009年第5期2高階曲線替代的共軛凸輪廓線失真處理對于消除共軛凸輪廓線失真的方法，前人研究了很多，目前消除廓線失真的方法主要有3種，改變滾子半徑、增大基圓半徑以及用圓弧代替失真的曲線。但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中設(shè)計(jì)的共軛凸輪，大多是在原來的基礎(chǔ)上修改設(shè)計(jì)，滾子半徑、從動桿長、基圓半徑、中心圖3凸輪輪廓失真的處理示意距等參數(shù)不能隨便改變，因此改變滾子半徑和改變基圓半徑的方法并不適用。另外，利用圓弧帶替的方法由凸輪1的理論廓線求解凸

8、輪l的實(shí)際廓線。會導(dǎo)致凸輪輪廓線曲率不連續(xù)，進(jìn)而影響凸輪機(jī)構(gòu)的圖4給出修正后的凸輪的運(yùn)動規(guī)律。從圖示結(jié)果運(yùn)動特性，降低動力學(xué)性能。因此圓弧代替法也非最分析，盡管角加速度和角躍度因?yàn)檩喞€的改變而產(chǎn)優(yōu)的解決方案。生一定的變化，但總體結(jié)果令人滿意。其中躍度曲線考慮到傳統(tǒng)解決方法的局限性，本研究采用利用有較明顯的低幅高頻波動，這是由計(jì)算方法引起的高階曲線替代的方法，進(jìn)行根切點(diǎn)修