凸轮机构运动特性的分析与研究

字木交；赢　理论，研发，设计，制造　ｄｔ＝。ｓｉｎ　ｄ粤ｔ＋６ｓｉ　掣＿　：ｄｔ　（７）　因为　ａｓｉｎＯ＝ｂｓｉ　（８）　将式（８）对时间求一阶导，得　＝　将式（９）和　＝　带人式（７），可得　：删　ＣＯ　（９）　（１０）　示坐标系，设ｏｉ－、ｉ，ｉｚ、ｉｚｏ。与　轴夹角分别为０。、８ｚ．Ｏ　，采用　上述方法分析时，设ｏｉ　ｉ　、ｉ２ｏ　、０，０的矢量分别为Ｌ　、　、　３、将式（１０）对时间求一阶导数，可得滑块的加速度表达　式：　＝一ｄｖｄｔ＝删　［　Ｃ　Ｏｓ／ｄ＋　ｂ　Ｌ４［２］。　ｃｏ等］（ｓ　，　１１）　显而易见，图３反四杆机构与图１大致相同，按照上　从式（６）、（１０）、（１１）中可以看出，滑块的位移、速度、　述方法求其运动特性关系式：　加速度表达式中含有两个未知数　、卢，但　也是０的函数　矢量关系式：　ｌ＋，Ｊ２＋　３＝　４　（式（８）），而０是∞的函数，因此上述表达式最终是曲柄　位置：　』ｃｏｓＯｌ也２ｃｏｓＯ２＋Ｌ３ｃｏｓＯ３＝Ｌ４　Ｊ　转角　的函数　。　Ｌ　ｌｃｏｓＯｌ＋　３ｃｏｓＯ３　２ｃｏｓＯ２　｝　从以上分析我们可以看出，只要知道凸轮机构的曲　速度：　ｌＬ　ｌｓｉｎＯ１＋（ＥＪ２Ｌ２ｓｉｎＯ２＋ｔｏ正３ｓｉｎＯ３＝０｝　率中心Ｋ就能够将机构进行化简分析。　∞ｌＬｌｃｏｓＯＩ＋（ｃ，正３ＣＯＳ８３＝Ｗ２Ｌ２ＣＯＳ０２　Ｊ　对于参数方程ｘ＝ｘ（Ｏ），ｙＩ’，（　）表示的凸轮轮廓线，它　速比：ｏＪＪｏ￣ｌ＝一　１ｓｉｎ（Ｏｌ＋０２）／（　３ｓｉｎ（０２＋　３））　的曲率半径计算公式为：　与上面所述的典型四杆机构的运动特性关系式类　ｐ：　（１２）　似，唯一不同且需要说明的是图３为凸轮轮廓的一部分　＇一　Ｙ　简化得到，得到的关系式仅为全部解的一部分，全部解应　如凸轮轮廓线无法用参数方程表示则可以用一组离散点　该是一个由若干个轮廓段关系式组成的分段函数。　ｃ。，Ｃ。，ｃ：…Ｃ　的坐标值来表示，而式中的一阶和二阶导数　３直动从动件凸轮机构运动特性的分析方法　可分别采用三次样条插值法求得［４Ｊ。　由图４我们可　对于廓线上任意一点的曲率中心可采用下式求得，　以看出直动从动件　Ｊ　＿ｐ　ｅｏ　（１３）　的凸轮机构经过高　【ｙ　：　—ｐ　ｓｉｎ叩ｑ　副低代简化成曲柄　式中：　。　、　为轮廓线上任意离散点的坐标；ＪＤ　ｆ为廓线离　滑块机构。由于上节　散点曲率半径；　为廓线离散点法线的倾角。　我们得到了典型的　所以杆件Ｄ　，、ｃ　的长度Ｚ　ｆ　ｆ为：　四杆机构的运动分　、／（　‰）　（　）　（析表达式，曲柄滑块　１４）　：、／（　坷　）　＋（ｙ　）　机构是四杆机构的　变形形式，我们同样　至此所有化简所需条件都已经求得，则凸轮机构运　动特性便可得到。　可以得到它的运动　４结语　Ｙ　特性表达式，但是其　臣　－１　６　工，ｎ　、．　运动形式与四杆机　通过以上介绍我们可以得到凸轮机构运动分析的方　法如下：对于摆动从动件凸轮机构，首先将其廓形按半径　构又有很大的不同，　进行分段，逐段化简为典型四杆机构，并通过矩阵法得到　、　很难直接应用式　运动特性关系式，最后将各段结果组合成分段函数形式。　（４），因此我们要先　一　镡Ｂ　、一＿　如果廓形复杂不能简单按半径分段，可用数值法进行离　分析曲柄滑块机构　散后在进行分析。对于直动从动件凸轮机构若凸轮廓形　图５曲柄滑块机构运动简图　的运动特性，从而间　能用具体表达式表达，可按公式求出曲率中心，若廓形复　接得到凸轮机构运　杂可先将廓形进行离散，再按数值法求出曲率中心，通过　动特性。　高副低代将机构化简为曲柄滑块机构，从而间接得到凸　如图５所示，设滑块的位移　以曲柄和连杆拉直共　轮机构运动特性表达式。机构运动特性的分析为机构后　线时的位置为坐标原点。　续的动力分析和优化设计提供了参考依据。　滑块的位移为：　＝。（１－ｃｏｓＯ）＋ｂ（］－－ＣＯＳ￣）　（６）　［参考文献］　式中：　曲柄长度；６一连杆长度；　曲柄转角；　连杆转角。　［１］苑舜．真空断路器操动机构的设计与优化［Ｍ］．北京：中国电力　将式（６）对时间求一阶导数，得到滑块的速度：　出版社，１９９７．　．２４　ｌ机械工程师２０１１年第１期　

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凸轮机构及其设计(1)

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凸轮特点

凸轮机构以其独特的特点在多个领域中展现出广泛应用价值。首先，它的一大优点在于其设计灵活性。通过设计出合适的凸轮轮廓，可以实现从动件的精准运动控制，无论是在自动机床、轻工机械，还是纺织机械、印刷机械等领域，其结构简洁、紧凑，设计起来相对容易，因此深受欢迎。然而，这种机构并非没有局限性。其中...

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第九章 凸轮机构及其设计

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基圆半径对凸轮的运动特性和动力特性有何影响

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