凸轮机构综合与分析的接触条件法.pdfVIP

维普资讯 机械传动 2005正 文章编号 ：1004—2539(2005}01—0022—03 凸轮机构综合与分析的接触条件法 (苏州大学机电工程学院，江苏苏州 215021) 鹿 霖 钱志 良 李红强 摘要 以从动件与凸轮轮廓必须保持直接接触的约束条件建立位置方程 ，再通过位置方程对凸轮 转角的求导，导出了轮廓极径的一、二阶导数与从动件类速度和类加速度之间的关系方程；利用上述方 程，根据 已知的凸轮轮廓，确定出从动件运动量的变化规律 ，并按照取定的从动件运动规律 ，导出了凸轮 的轮廓方程和曲率半径等参量。 关键词 凸轮机构 从动件运动规律 凸轮轮廓 曲率半径 引言 1 基本方程 凸轮机构在工程应用 中有两种不同的设计要求， 平面凸轮机构有多种结构型式，并且结构型式不 一 是机构综合 ，即根据选定的从动件运动规律确定凸 同，机构位置的方程也不 同，为节省篇幅，以下仅通过 轮轮廓的廓线坐标 、法矢方向角和曲率半径等参量；二 图 1滚子直动从动件盘形凸轮机构阐明接触条件法。 是机构分析 ，即根据已知的凸轮轮廓及机构型式确定 从动件的位移 、速度和加速度的变化规律。 目前，凸轮 机构的综合方法主要有瞬心法 j、包络法 j和共轭曲 面法 3，凸轮机构的分析方法主要有瞬心法 j、样条函 数轮廓曲线方程法 5、位移求导法 6和接触点轮廓的 曲率 圆替代法 j。并且，BurtonPaul以曲率 圆替代法 为基础建立了凸轮机构综合与分析的通用方法 j。 凸轮机构传动时，从动件与凸轮轮廓必须保持直 接接触 ，以此为约束条件建立机构的位置方程 ，再通过 位置方程对凸轮转角的求导 ，导出凸轮轮廓极径的一 、 二阶导数与从动件类速度 、类加速度之间的关系方程。 图1 滚子直动从动件盘形凸轮机构 并把凸轮机构的综合与分析问题归结为上述方程在不 图 1中，e是从动件移动导路的偏距，r ；是凸轮 同已知条件下求解不同参量 的问题 ，从而得到了凸轮 的基圆半径。坐标系 XOY空间固定 ，y轴平行于从动 机构综合与分析的通用新方法。并且，该方法无需瞬 件移动导路。坐标系 xOy与凸轮 固连 ， 轴通过凸轮 心、曲率圆等概念 ，方程的建立和求解非常方便。 轮廓上的推程始点；并且 ，运动开始时 ，轴通过从动 论重合度增大 ，并随载荷增加而增大。 2 s．VijayaranganandGan~an．A studyofay,~miestressedinasiatrgear underamovinglineloadandimpactloadconditionsbyathree—dimensional (2)随载荷增大，小齿轮实际单对轮齿啮合的上界 finiteelementmethod．JournalofSoundandVibratio~，1993，162(1)：185 点位置提前，逐步向节点靠近，实际齿根应力值相应减 ～ l89 小，采用理论单对轮齿啮合的上界点计算齿根应力偏 3 徐步青 ，佟景伟，李鸿琦等．移动载荷下齿根应力的时间历程 ．机械 于安全。 传动 ，2001，25(3)：21～24 4 杨汾爱，张志强，龙小乐等．基于精确模型的斜齿轮接触应力