對數(shù)螺旋凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和研究.pdf

1、在各種機(jī)械、尤其是自動(dòng)化機(jī)械和自動(dòng)控制機(jī)械裝置中，各種形式的凸輪機(jī)構(gòu)被廣泛應(yīng)用著。凸輪是具有曲線外輪廓或凹槽的機(jī)構(gòu)，其功能為安在凸輪軸的凸輪做高速旋轉(zhuǎn)推動(dòng)從動(dòng)件做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。前者多為平面凸輪；后者多為圓柱凸輪。本課題主要研究平面對數(shù)螺旋線應(yīng)用于平面盤形凸輪的情況。只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線就能得到我們預(yù)期的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律是凸輪機(jī)構(gòu)的最大優(yōu)點(diǎn)，而且響應(yīng)快速，機(jī)構(gòu)簡單、緊湊。正因?yàn)槿绱耍馆啓C(jī)構(gòu)不可能被數(shù)控、電控等裝置完全代替。凸輪領(lǐng)域在

2、未來研究勢必大有可為。
　　對數(shù)螺旋線在動(dòng)力機(jī)械、建筑領(lǐng)域、造型設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用，因此可以說具有很大的實(shí)用價(jià)值和使用意義。本課題基于國內(nèi)外凸輪現(xiàn)狀與發(fā)展的現(xiàn)實(shí)情況，在深入探討和摸索后，成功的將對數(shù)螺旋線引入并應(yīng)用到凸輪輪廓線上，其出發(fā)點(diǎn)是對數(shù)螺旋線具有獨(dú)特的工程特性，即在螺旋線上任意一點(diǎn)處螺旋角處處相等，且一旦螺旋角固定，該曲線任何一段都可以延伸或縮小與其他曲線全等。將此線成功地應(yīng)用為凸輪推程與回程的平面輪廓線，形成一種新型的

3、凸輪輪廓線，也就有了一個(gè)新的叫法——對數(shù)螺旋凸輪，試圖解決凸輪輪廓傳動(dòng)過程中壓力角和隨輪廓線位置不同的問題，填補(bǔ)這一領(lǐng)域的空白，同時(shí)具備高傳動(dòng)效率、低磨損、傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊小的優(yōu)勢。
　　本課題主要研究的工作有以下幾方面：
　　1.結(jié)合平面對數(shù)螺旋線和凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，創(chuàng)造性的將對數(shù)螺旋線應(yīng)用到凸輪輪廓上。并對該種類型盤形凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。
　　2.對對數(shù)螺旋凸輪進(jìn)行輪廓線設(shè)計(jì)。將平面對數(shù)螺旋線引入凸輪輪廓線，修整對數(shù)螺旋

4、線與遠(yuǎn)休止、近休止線使其平滑過渡。調(diào)整推程角、回程角及兩休止角并給出一般方程。確定基圓尺寸，給出從動(dòng)件滾子半徑或者平底推桿尺寸范圍。
　　3.就所修整的對數(shù)螺旋凸輪進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。假定外輪廓尖點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解出運(yùn)動(dòng)方程。判斷有無柔性、剛性沖擊、和使用場合。給出位移-轉(zhuǎn)角、速度-轉(zhuǎn)角、加速度-轉(zhuǎn)角函數(shù)關(guān)系，利用數(shù)學(xué)公式得出位移-時(shí)間、速度-時(shí)間、加速度-時(shí)間關(guān)系。
　　4.對于所給定對數(shù)螺旋凸輪進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。并運(yùn)用