1、本科畢業(yè)設計論文題 目 平行軸凸輪間歇分度裝置設計 設計論文 畢業(yè) 任務書一、題目平行軸凸輪間歇分度裝置設計二、指導思想和目的要求1.畢業(yè)設計是學生在校期間進行最后一次理論結合實際的較全面和基本的訓練，是對幾年來所學知識的系統(tǒng)運用和檢驗，也是走向工作崗位之前的最后一次的過渡性練兵。通過這次畢業(yè)設計要求達到以下基本目的：（1）鞏固、加強、擴大和提高以往所學的有關基礎理論和專業(yè)知識；（2）培養(yǎng)學生綜合運用所學的知識以解決實際工程問題的獨立工作能力，并初步掌握機械裝備或部件設計的思想、設計程序、設計原則、步驟和方法；（3）培養(yǎng)學生使用有關設計規(guī)范、手冊、參考文獻以及分析計算、繪圖和編寫設計說明書等項

2、能力的基本技能訓練；2.設計者必須充分重視和熟悉原始資料，明確設計任務，發(fā)揮獨立思考能力，創(chuàng)造性地完成設計任務；認真對待設計計算、繪圖等工作，在設計中應遵循設計規(guī)范，盡量利用國內外先進技術與經驗，以使設計成果達到較高的水平；為將來成為一名出色的工程師打下基礎；3.設計者應在規(guī)定時間內圓滿完成要求的設計內容，成果包括：設計說明書一份（按規(guī)范格式），設計圖紙一套（紙質版+電子版）。三、主要技術指標設計用于自動化生產線的平行軸凸輪間歇分度裝置。已知最大靜載荷為扭矩300N.M，輸入軸轉速為400r/m，工作場合清潔。要求分度數(shù)為1（即輸入軸每轉一圈輸出軸停止1次），分度期凸輪轉位角180°

3、，啟動停止時平穩(wěn)無沖擊，分度精度±30”,工作壽命為8年。1.選擇凸輪運動規(guī)律，計算主要運動參數(shù)和動力參數(shù)；2.設計凸輪輪廓曲線和主要零件結構及尺寸；3.裝置的結構設計：設計各零件的結構和主要幾何尺寸，對重要零件（如軸、齒輪、軸承等）進行工作能力校核；4.繪制二維裝配圖和重要零件圖（可由三維形體轉出二維圖）； 5.撰寫論文。四、進度和要求 1.查閱資料，熟悉凸輪分度裝置的形式和工作原理； 假期 2.確定凸輪運動規(guī)律，計算主要運動參數(shù)和動力參數(shù)； 第1-4 周 3.設計計算裝置中的主要零件； 第5-6周 4.繪制裝配圖和零件圖； 第7-11周 5.撰寫說明書； 第12-14周 6.答辯

4、準備。 第15周五、主要參考書及參考資料 1 成大先.機械設計手冊-機構分冊M第一版.化學工業(yè)出版社.2004 2 劉昌祺，沐野洋（日）.凸輪機構設計手冊M.機械工業(yè)出版社.2005 3 石永剛，徐振華.凸輪機構設計M.上?？茖W及出版社.1995 4 趙韓，丁爵曾，梁錦華. 凸輪機構設計M.高等教育出版社.1993 5 劉昌祺，沐野洋，曹西京. 凸輪機構設計M.機械工業(yè)出版社2005 6 王蕾.平行分度凸輪機構的理論輪廓及動力學分析D.青島:中國海洋大學.2011 7 苗淑靜.平行分度凸輪機構動力學分析與綜合D.天津大學.2002 摘 要 自動機與自動線中，為了滿足生產工藝，需要采取用分度間歇

5、機構來實現(xiàn)周期性的轉位和步進分度動作。間歇分度凸輪機構由于其運動性能良好、重復精度高、運動平穩(wěn)等特點而被廣泛的應用于各種自動機與自動線中。間歇分度凸輪機構根據(jù)其結構形式可以分為三種類型：平行分度凸輪機構、圓柱分度凸輪機構和弧面分度凸輪機構。它們均由凸輪和帶有滾子的分度轉盤組成，通過凸輪推動分度轉盤作間歇運動。該機構將凸輪的連續(xù)轉動轉換為分度轉盤的間歇運動，實現(xiàn)分度轉盤時轉時停，并按照預先規(guī)定的規(guī)律進行間歇轉動。間歇分度凸輪曲線的優(yōu)劣直接影響間歇分度凸輪機構能否運轉良好。本文首先對常規(guī)的間歇分度凸輪機構進行了分析，接著分析了間歇分度凸輪輪廓曲線方程，然后對間歇分度凸輪曲線的運動參數(shù)和幾何尺寸進行

6、了計算。本文根據(jù)間歇分度凸輪機構運動學，用作圖法和解析法做出了輪廓曲線。根據(jù)以上研究，本文采用了AutoCAD軟件，實現(xiàn)了間歇分度凸輪輪廓曲線的繪制。最后，根據(jù)間歇分度凸輪的特點，給出了間歇分度凸輪的計算結果。關鍵詞：間歇分度，平行分度凸輪機構，輪廓曲面方程 ABSTRACT In automata and automata lines, in order to meet the requirements of production process, we need to use intermittent indexing mechanism to achieve the transposit

7、ion of the cyclical movement and step movement. Because of good movement characteristics, high repetition accuracy, smooth movement and other characteristics, intermittent indexing cam mechanism is widely used in variety of automata and automata lines.The intermittent indexing cam mechanism based on

8、 its structure can be divided into three types: parallel indexing cam mechanism, cylindrical indexing cam mechanism and globular indexing cam mechanism. Both consisting of cam and roller with indexing turntable, through cam indexing turntable for intermittent movement. The agency will convert the co

9、ntinuous rotation cam indexing wheel intermittent motion, realize turn when indexing turntable stop, and intermittent rotation according to prescribed rules.The intermittent indexing cam curve fit and unfit quality directly affects the intermittent indexing cam mechanism can work well. This article

10、first to the conventional intermittent indexing cam mechanism are analyzed, and then analyzes the intermittent indexing cam contour curve equation, the intermittent indexing cam curve movement parameters and geometric dimensions were calculated. In this paper, according to the intermittent indexing

11、cam mechanism kinematics, using graphic method and analytic method to make the contour curve.According to the above research, this paper used the AutoCAD software, realizes the intermittent indexing cam contour curve drawing. Finally, according to the characteristics of the intermittent indexing cam

12、, the calculation result of the intermittent indexing cam was presented.Key words: Intermittent indexing ，Parallel indexing cam mechanism，Profile surface equation 目 錄摘 要4ABSTRACT5第一章 緒論101.1 平行分度凸輪發(fā)概況101.2 國內外間歇分度凸輪機構的研究現(xiàn)狀111.3 課題研究的意義與主要研究內容121.3.1 課題研究的意義121.3.2 課題研究的內容12第二章 凸輪機構的分類132.1 按兩活動構件之間的

13、相對運動特性分類132.2 按從動件運動副元素形狀分類132.3 按凸輪高副的鎖合方式分類132.4 本章小結14第三章 分度凸輪機構的性能及其參數(shù)15 3.1 通用凸輪曲線15 3.2 分度凸輪機構的主要運動參數(shù)153.3 共軛（平行）分度凸輪機構163.4 共軛分度凸輪機構的主要運動參數(shù)和幾何尺寸19 3.5 共軛分度凸輪機構的運動參數(shù)213.6 各參數(shù)的意義及其影響因數(shù)233.7 本章小結24第四章 凸輪機構的主要幾何尺寸及計算254.1共軛分度凸輪機構的主要幾何尺寸及計算25 4.2 用作圖法繪制凸輪的理論廓線和工作廓線294.3 共軛盤形分度凸輪機構凸輪廓線的解析法計算324.4 本

14、章小結35第五章 全文總結36參考文獻37致謝38畢業(yè)設計小結39 第一章 緒論1.1 平行分度凸輪發(fā)概況 自動機與自動線中，為了滿足生產工藝，需要采用間歇分度機構來實現(xiàn)周期性的轉位和步進分度動作。隨著現(xiàn)代科學技術的迅猛發(fā)展，機械工業(yè)已發(fā)生了極為深刻的變化，特別是與計算機技術的緊密結合，使現(xiàn)代機械技術較以往更為復雜和先進，因此對在各種自動機、半自動機、自動線、半自動線中將連續(xù)運動轉變?yōu)殚g歇運動的的各種間歇分度機構也提出了越來越高的要求。 棘輪機構、槽輪機構和不完全齒輪機構等一些傳統(tǒng)的間歇機構由于分度精度不高，性能差，只能用于低速，每分鐘分度幾次至幾十次。隨著生產節(jié)拍的加快和高精度分度的需要，這

15、些傳統(tǒng)機構已經不能很好地滿足實際生產需求。近些年來，隨著計算機技術和數(shù)控技術的發(fā)展，復雜的精密凸輪機構的設計與制造成為現(xiàn)實，并且凸輪機構具有結構緊湊、運動規(guī)律可控等優(yōu)點，使得間歇分度凸輪機構在自動生產線上越來越多地被采用，間歇分度凸輪機構已成為間歇運動機構的發(fā)展方向。在各種自動機構如自動包裝機、自動成型機、印刷機械、自動化儀表以及大量將主動件等速度運動轉變?yōu)閺膭蛹拈g歇運動等方面，間歇分度凸輪機構得到了廣泛應用。 間歇分度凸輪機構主要由凸輪和帶有滾子的分度轉盤組成，通過凸輪推動分度轉盤間歇運動。該機構把凸輪的連續(xù)轉動轉換為分度轉盤的間歇轉動，分度轉盤時轉時停，而且按照預先設置的運動規(guī)律運動，能

16、很好的滿足實際的生產需求。因此間歇分度凸輪機構具有良好的運動性能和動力性能。 間歇分度凸輪機構與傳統(tǒng)的間歇機構相比具有如下的一些特點： 1. 間歇分度凸輪機構傳動平穩(wěn)，適用于高速分度，每分鐘分度次數(shù)可達幾百次甚至超千次，生產效率比較高； 2. 間歇分度凸輪機構分度準確，分度精度可達±01(一般可達±30)； 3. 間歇分度凸輪機構的結構簡單、緊湊，分度盤的轉位、剎車、定位全部由凸輪控制實現(xiàn)，不需要另外再加剎車和定位裝置； 4. 間歇分度凸輪機構可以傳遞的轉矩比較大，適用范圍比較廣泛； 5. 間歇分度凸輪機構可以很好的實現(xiàn)設計人員所需要的各種運動規(guī)律，產品標準化、系列化程度高

17、。1.2 國內外間歇分度凸輪機構的研究現(xiàn)狀 間歇分度凸輪機構由于具有傳動、導向和控制等功能，使其在自動機械中的應用越來越廣泛。當它作為傳動機構時，可以產生復雜的運動規(guī)律；當它作為導向機構時，可使工作機械的動作端產生復雜的運動軌跡；當它作為控制機構時，可控制執(zhí)行機構的工作循環(huán)。而且間歇分度凸輪機構體積小，剛性大，周期控制簡單，可靠性好，壽命長，重復精度高，運動特性良好等優(yōu)點。因而逐漸引起了人們的重視，并對它進行了廣泛的研究。 多年來，國內外學者對間歇分度凸輪機構進行了大量的研究。其中凸輪曲線的研究是許多研究凸輪的學者都必須涉及的內容。根據(jù)各種設計要求、幾何運動參數(shù)設計出預先給定的凸輪曲線的凸輪曲

18、面廓線數(shù)據(jù)，一直是間歇分度凸輪機構研究中比較困難的一個課題。早期的設計方法是由工程技術人員采用作圖法和展開法對廓面進行設計，但該方法效率低、精度不高。隨著計算機技術和計算方法的不斷發(fā)展，以矢量法為代表的各種新算法相繼出現(xiàn)，把凸輪廓面的方程計算推進到一個嶄新的階段。趙韓利用共軛曲面原理建立了凸輪機構統(tǒng)一的數(shù)學模型，常宗瑜采用包絡理論，推導了平面、空間圓柱凸輪廓面方程的數(shù)學模型。由于這兩種方法都需要很堅實的數(shù)學基礎，推導過程也比較復雜。有的學者提出了凸輪廓面加工的等距面理論，由于其具有計算簡單、易于掌握等優(yōu)點而受到人們的重視。劉偉虹等用數(shù)字化方法進行凸輪的設計，不僅降低了凸輪的設計難度，也為在機床

19、上加工提供了重要的原始數(shù)據(jù)。在間歇分度凸輪機構的動力學方面的研究，最初是將系統(tǒng)簡化為多剛體的聯(lián)結，其理論基礎是剛體運動學，然而事實上凸輪本事是有彈性變形的，以及從動轉盤與滾子等也都是可變形的，它們的動力響應都將影響系統(tǒng)的工作性能，在這方面很多學者也進行了一定的研究。在加工制造方面，平行分度凸輪的加工比較簡單，普通機床即可，而對于圓柱分度凸輪與弧面分度凸輪，由于其輪廓曲面屬于空間曲面，加工比較復雜，所以目前對圓柱與弧面分度凸輪的加工研究的比較深入。1.3 課題研究的意義與主要研究內容 1.3.1 課題研究的意義 間歇分度凸輪機構的提出源于國外，他們對間歇分度凸輪機構已經進行了大量的研究，并且形成

20、了比較完整的理論體系，各種間歇分度凸輪機構已經形成了標準化、系列化。國內對間歇分度凸輪的研究起步較晚，在一些方面的研究還落后于國外，尤其在設計、制造和檢測等應用技術方面，差距較大。在一些高精度的應用場合，所使用的間歇分度凸輪機構主要依賴于國外，因此使得生產的成本大大增加。 本課題試圖對間歇分度凸輪機構運動參數(shù)、凸輪曲線的設計、間歇分度凸輪的機構設計等方面進行研究。針對凸輪機構的幾何尺寸、運動參數(shù)等進行了計算，并且能嚴格保證所需的精度。 1.3.2 課題研究的內容 通過對國內外的一些間歇分度凸輪機構研究現(xiàn)狀的分析，基于參數(shù)化設計的思想，本課題著重對凸輪曲線的研究，以及通過AutoCAD對平行分度

21、凸輪輪廓線進行繪制，設計合理的間歇分度凸輪的機構，最后對凸輪機構的運動參數(shù)分析以及討論了間歇分度凸輪的整體內容。 如下所示： 1. 研究間歇分度凸輪機構常用的凸輪曲線，進行整合與歸納，完成曲線圖庫的設計與開發(fā)，實現(xiàn)系列化，可以方便他人對凸輪曲線的選擇、參考和對比。 2. 對間歇分度凸輪機構進行理論分析，綜合現(xiàn)有的各種解析法的優(yōu)點，推導出三種分度凸輪機構的實際輪廓曲面方程，使以后的研究變得更為便利。3. 利用現(xiàn)有的編程軟件完成間歇分度凸輪機構的輪廓曲線的繪制。在這里，本課題將使用AutoCAD軟件進行制圖，最終得到間歇分度凸輪機構平面圖。 第二章 凸輪機構的分類2.1 按兩活動構件之間的相對運動

22、特性分類平面凸輪機構 兩活動構件之間的相對運動為平面運動的凸輪機構。其按凸輪形狀又可分為盤形凸輪、移動凸輪。其中，盤形凸輪為凸輪的基本形式。是一個相對機架作定軸轉動或為機架且具有變化向徑的盤形構件；而移動凸輪則可視為盤形凸輪的演化形式。是一個相對機架作直線移動或為機架且具有變化輪廓的構件?？臻g凸輪機構 兩活動構件之間的相對運動為空間運動的凸輪機構。按其形狀又可分為圓柱凸輪，圓錐凸輪，弧面凸輪和球面凸輪等。2.2 按從動件運動副元素形狀分類尖頂從動件 尖頂能與任意復雜凸輪輪廓保持接觸，因而能實現(xiàn)任意預期的運動規(guī)律。尖頂與凸輪呈點接觸，易磨損，故只宜用于受力不大的場合。滾子從動件 為克服尖頂從動件

23、的缺點，在尖頂處安裝一個滾子。它改善了從動件與凸輪輪廓間的接觸條件，耐磨損，可承受較大載荷，故在工程實際中應用最為廣泛。平底從動件 平底從動件與凸輪輪廓接觸為一平面，顯然它只能與全部外凸的凸輪輪廓作用。其優(yōu)點是：壓力角小，效率高，潤滑好，故常用于高速運動場合。2.3 按凸輪高副的鎖合方式分類力鎖合：利用重力、彈簧力或其他外力使組成凸輪高副的兩構件始終保持接觸。如圖2-1所示形鎖合：利用特殊集合形狀（虛約束）使組成凸輪高副的兩構件始終保持接觸。凸輪機構的優(yōu)點是：只要設計出適當?shù)耐馆嗇喞?，即可使從動件實現(xiàn)任意預期的運動規(guī)律，并且結構簡單、緊湊、工作可靠。其缺點是：凸輪為高幅接觸，壓強比較大，容易磨

24、損。凸輪輪廓加工比較困難，費用較高。 2.4 本章小結 本章首先對凸輪的分類的定義做了介紹，并且對后續(xù)工作的研究提供了幫助，介紹了凸輪的一些特性，通過這些特性可以選擇的零件及其它工件。其次，對凸輪的運動類型進行了整理和分類，較為詳細的給出了平行分度凸輪的運動方式，不過由于能力的不足，這一方面研究不太成熟。最后介紹了凸輪機構的鎖合方式，為了方便理解加上了一幅力鎖合圖。 第三章 分度凸輪機構的性能及其參數(shù) 3.1 通用凸輪曲線近年來，人們一直致力于尋找一種通用的凸輪曲線的表達方式。目前在工程上應用的比較廣泛的凸輪曲線，是把簡諧函數(shù)與梯形運動曲線組合起來，形成一類運動特性優(yōu)良的新運動規(guī)律曲線，它兼有

25、最大加速度的梯形曲線的優(yōu)點和簡諧函數(shù)在兩端運動連續(xù)的優(yōu)點。圖3-1所示曲線就是這樣一條性能良好的曲線，而且也是一種比較通用的曲線，因為選用不同的值就得到下圖中的數(shù)十種凸輪曲線。 圖3-1 通用凸輪曲線3.2 分度凸輪機構的主要運動參數(shù) 分度凸輪機構中，主動件是凸輪，一般作等速連續(xù)旋轉，從動件是裝有多個滾子的轉盤，可按設計要求作間歇步進分度轉為運動。這種凸輪不需要其他附屬裝置即可完成較精確的分度定位。下表詳細的列出了分度凸輪機構的主要運動參數(shù)符號及其意義： 表3-1 分度凸輪機構中主要運動參數(shù)的符號及意義名稱符號公式無量綱時間T t轉盤轉動時間，s；tf轉盤分度期時間，s；T= = 凸輪角位移，

26、rad或(。)；f凸輪分度期轉角，rad或（。）無量綱位移SS= 分度凸輪中S恒為正; 轉盤角位移，rad或(。) 轉盤分度期轉位角，rad或(。)無量綱速度VV= = = 分度凸輪中V恒為正，1凸輪角速度， ；2轉盤角速度， 無量綱加速度AA= = = A和V同向為正異向為負；2轉盤角加速度， 無量綱躍度JJ= = J和V同向為正異向為負；j2轉盤角躍度， 3.3 共軛（平行）分度凸輪機構 共軛分度凸輪機構用于兩平行軸間的間歇分度步進傳動。主動凸輪1由前后（或上，下）兩片盤形凸輪組成。這兩片凸輪在制造時廓線形狀完全相同，安裝時，使前后兩片成鏡像對稱錯開一定相位角安裝，故稱為共軛分度凸輪機構。

27、如下圖實線與虛線所示。從動盤2的前后兩端面上也各裝有幾個徑向均勻分布的滾子（下圖中裝在后側端面上的滾子用虛線表示）。當凸輪旋轉時，其前后兩側的廓線分別與相應的滾子接觸，相繼推動轉盤分度轉位或抵住滾子起限位作用。當凸輪轉到其圓弧形廓線與滾子接觸時，轉盤停止不動。由于機構工作時是由兩片凸輪按設計要求同時控制從動盤的運動，因此凸輪與滾子之間能保持良好的形封閉，不必附加彈簧等其他裝置就能獲得較好的幾何鎖合。當然，對凸輪的加工精度和安裝要求也相對較高。圖3-2共軛分度凸輪機構共軛分度凸輪機構主要有兩種類型。（1） 單頭型 轉盤每次轉位，轉過一個滾子圓心角，如圖所示，頭數(shù)H=1，滾子數(shù)Z=8，則轉盤每次分

28、度期轉位角 這種型式的機構，凸輪每轉半圈，轉盤分度一次。（2） 多頭型轉盤每次轉位，轉過多個滾子圓心角，如圖所示，H=2，Z=8， ；如圖所示，H=4，Z=4， 多頭式的機構凸輪每轉一圈，轉盤分度一次。圖3-3 單頭型共軛分度凸輪機構圖3-4 多頭型共軛分度凸輪機構3.4 共軛分度凸輪機構的主要運動參數(shù)和幾何尺寸下表列出了共軛盤形分度凸輪機構的主要運動參數(shù)和幾何尺寸的設計計算方法：已知設計條件：凸輪轉速n=400r/min，連續(xù)旋轉，從動轉盤需四工位。表3-2共軛盤形凸輪機構機構的主要運動參數(shù)及計算 項目 計算公式與說明 實例計算凸輪角速度 轉盤分度數(shù)II為轉盤每轉一周中的停歇次數(shù)，常用值可見

29、表按設計要求的工位數(shù)I=4頭數(shù)H常用值見表選用H=2轉盤滾子數(shù)zZ=HI,常用值見表Z=HI=2*4=8凸輪分度期轉角 常用值見表選用 凸輪停歇期轉角單頭H=1時， 多頭H， 凸輪角位移 以凸輪分度期開始處作為 分度期時間 停歇期時間 此式僅使用凸輪連續(xù)旋轉時轉盤分度期轉位角90°轉盤分度期運動規(guī)律常用的有正弦加速度，改進正弦加速度，改進梯形加速度，改進等速等運動規(guī)律選用改進正弦加速度運動規(guī)律轉盤分度期角位移 ，S為所選的運動規(guī)律的無因次位移轉盤分度期角速度 為所選運動規(guī)律的無因次速度轉盤與凸輪在分度期的最大角速比 ， 為所選運動規(guī)律的無因次速度最大值動停比K，運動系數(shù) 圖3-5 改

30、進正弦加速度運動規(guī)律（轉盤分度期運動規(guī)律） 3.5 共軛分度凸輪機構的運動參數(shù) 平行分度凸輪機構除了具有基圓半徑、動程角、壓力角、曲率半徑等一般凸輪機構的基本參數(shù)外，還有一些該類機構所特有的動力參數(shù)。 1. 動靜比d表示一個周期中，從動件運動時間與靜止時間的比值。同時，在這里，凸輪的動程角（為完成從動滾子的一個升程，凸輪所轉過的角度）對應于從動件運動時間，而則對應于從動件靜止時間。所以動靜比d可以表示為同樣，如果給定d，則可以算出凸輪的動程角 2. 分度數(shù)n與分度角從動盤在回轉一周的過程中轉的或者停歇次數(shù)稱為分度數(shù)n，一次轉動和停止的一個運動循環(huán)為一個分度，一個分度從動件轉過的角度稱為分度角，

31、則有：3. 從動滾子數(shù)m和凸輪頭數(shù)Gm 從動滾子數(shù)m為從動盤上滾子的總數(shù)，凸輪頭數(shù)Gm 是指從動盤在完成一個分度的過程中，凸輪所需要推動的滾子數(shù)，即下圖表示Gm =1,2,4的凸輪形狀?？梢钥闯觯珿m 越大，凸輪的形狀就越復雜。一般常取Gm =2。 圖3-4 Gm=1,2,4的實例4. 中心距c和徑距比k輸入軸與輸出軸的軸線間距離，稱為中心距c，滾子中心回轉半徑Lf與中心距c之比，稱徑距比k，即這是行分度凸輪機構的一個基本幾何參數(shù)，它與機構壓力角、曲線的曲率都有直接的關系。5. 滾子初始位置角為了方便施加載荷，滾子在起始位置是的配置，各滾子的初始位置角為：式中，、Gm分別表示分度角與凸輪頭數(shù)；

32、Gn為滾子序號。一排滾子（圖4-4中的實線圓）的Gn為奇數(shù)；另一排滾子（同圖中的虛線圓）的G為偶數(shù)。這里的角度都是以水平軸為始邊的。平行分度凸輪機構是一種比較復雜的共軛凸輪機構，在一個運動周期中每個凸輪都要以依次推動若干滾子，每個滾子都有一段相應的凸輪輪廓曲線，這些輪廓曲線像接力賽似的一段接一段推動相應的滾子完成一定的運動。因此，每個凸輪輪廓曲線都是由幾段簡單凸輪輪廓曲線組合而成的。同時，作為共軛凸輪，凸輪的嚙合運動相互之間必須有一定的重合度以實現(xiàn)閉鎖。基于上述原因，構成平行分度凸輪輪廓的制約因素比較多，設計計算也比一般平面凸輪更為復雜。如果從動盤的運動曲線為對稱曲線，則平行分度凸輪的輪廓曲線

33、成軸對稱。這樣對設計和加工帶來了一定的方便。3.6 各參數(shù)的意義及其影響因數(shù)1. 為凸輪角速度，其代表著分度凸輪每工作一次所經過角度的速度，它影響著凸輪整體轉動的快慢，同時，它也受到凸輪轉速的影響。2. 為凸輪停歇期轉角，其表示凸輪在停歇時所轉的的角度，它同時也受到凸輪在分度期時轉角大小的影響。3. 分別表示凸輪在分度期和間歇期的時間，其表示的是凸輪在工作時，分度與停歇所消耗的時間，它們也分別受到凸輪分度期轉角和停歇期轉角大小的影響。4. 為轉盤分度期轉位角，其表示的是轉盤工作時分度一次的角度，它由轉盤分度數(shù)I所影響。5. 為轉盤分度期角位移，其表示的是轉盤工作時分度一次的角位移，它受到轉盤分

34、度期轉位角的影響。6. 為轉盤分度期角速度，其表示的是轉盤工作時分度一次的角速度，它受到轉盤分度期轉位角和凸輪分度期時間的影響。3.7 本章小結本章首先對平行分度凸輪的性能，做了一些介紹，并且附上了運動參數(shù)的一些符號和其對應的符號意義。其次，對平行分度凸輪的類型做了詳細的說明，方便理解和對接下來的計算提供材料。最后，計算了平行共軛分度凸輪機構的主要運動參數(shù)和幾何尺寸等等，還解釋了各參數(shù)的意義及其影響因數(shù)，對整體的計算提供了充足的數(shù)據(jù)分析。本章主要是在計算方面，對整體研究平行分度凸輪做了充分的準備。 第四章 凸輪機構的主要幾何尺寸及計算 4.1共軛分度凸輪機構的主要幾何尺寸及計算項目計算公式與說

35、明實例計算轉盤節(jié)圓半徑 1.按最大壓力角 選用,一般1.按 及Z=8由圖得 2.按凸輪理論廓線的形成條件，由圖驗算 的最大值2.由Z=8及 ，按圖得 最大允許值為0.77，故知現(xiàn)選用的 合格3.由圖檢驗凸輪理論廓線不發(fā)生曲線本身自交現(xiàn)象的 最大允許值3.由 按圖得 最大允許值為0.57，故知現(xiàn)選用的 合格凸輪的節(jié)圓半徑 是凸輪軸心到其理論廓線的最短向徑，轉盤的基準起始位置角 凸輪的基準起始向徑 凸輪的基準起始位置角滾子中心角 滾子半徑 ，取Rr=15mm滾子寬度b/mm 取b=18mm安裝相位角 是前后兩片凸輪兩條基準起始向徑間的夾角單頭H=1: =180° 多頭H 2： =360&

36、#176; No.n滾子中心 的起始位置角 式中，n為滾子代號，n為奇數(shù)指裝在轉盤前側的滾子，n為偶數(shù)指裝在后側的滾子No.n滾子中心與間的距離 與間夾角 下表列出了各個共軛分度凸輪機構的一些主要幾何尺寸以及計算方法： 表4-1 共軛分度凸輪機構的主要幾何尺寸及計算4.2 用作圖法繪制凸輪的理論廓線和工作廓線 為了建立直觀的圖輪廓線幾何圖形，看出各段廓線間交匯處所在的區(qū)間，以便用計算機精確設計凸輪廓線時的優(yōu)化計算，設計時先用作圖法繪制凸輪輪廓，作圖時的分點以保證畫出幾個關鍵位置為宜。表4-2共軛盤形分度凸輪廓線設計的作圖法步驟計算公式、數(shù)據(jù)和作圖方法（1）作出機構的中心距。轉盤節(jié)圓和凸輪基圓中

37、心距C=100mm，轉盤節(jié)圓半徑 ，凸輪基圓半徑 此二圓相切（2）定出前、后側凸輪理論廓線的起始點 由 定出 由 （3）定出No.1 No.8各滾子的中心 由 起逆 方向依次取 在轉盤節(jié)圓上得 No5 No.8滾子中心未在圖上畫出（4）作反轉圓，定出轉盤軸心 的相應反轉位置 以 為中心，C為半徑做反轉圓。圖中將 分成六等分，每個分角 逆 方向在反轉圓上定出 （5）將No.1滾子中心按選定的運動規(guī)律將分度期轉角 分成相應的角位置 和分點 按選定的改進正弦加速度運動規(guī)律，得七個分點及其角位置如下表：滾子中心位置位置角/（°）22.526.37942.67567.592.325108.62

38、2112.5（6）作出前端面凸輪理論廓線從 起由 定出 點，由 起逆 由 和 依次定出 同理從 起由 和 定出 ，依次類推，定出 把 分別連成曲線，兩曲線交于G點，則前端面凸輪理論廓線即為 ，其中 為以 為中心， 為半徑的圓?。?）作出后端面凸輪理論廓線把上述定出的 分別連成曲線，兩曲線交于H點，則后端面凸輪理論廓線即為 ，其中 為以 為中心， 為半徑的圓?。?）作凸輪的工作廓線在理論廓線上分別以滾子半徑 作圓，其包絡線即凸輪工作曲線，圖中前端面用實線表示，后端面用虛線表示圖4-1 用作圖法繪制共軛平行分度凸輪的輪廓曲線圖4-3 No.1滾子和No.3滾子的坐標變換 因為圖解法不是很精確，而凸

39、輪輪廓設計的精度要求比較高，所以工程中不是經常采用圖解法，本文是使用解析法設計凸輪輪廓線的，所以這里對圖解法只作簡單的陳述。4.3 共軛盤形分度凸輪機構凸輪廓線的解析法計算表4-3共軛盤形分度凸輪廓線設計的解析法步驟計算公式與說明1.在凸輪上建立動坐標系右手直角坐標系 的原點 與凸輪軸心 重合， 與凸輪的基準起始向徑 重合。如 為逆時針方向轉，則 應取左手直角坐標系，則下列公式均適用，而算出的極坐標值 轉向度量2.求與No.1滾子中心相嚙合的凸輪理論廓線方程式圖19-2-74表示凸輪已從其基準起始位置角 處順 轉過 轉盤上No.1滾子已從其基準起始位置角 處順 轉過 滾子中心由 凸輪理論廓線上

40、t點的方程式為：直角坐標：極坐標：或式中 -凸輪轉角，由 起逆時針向量度 -凸輪理論廓線的向徑角，由 起逆時針向量度 -轉盤上No.1滾子的位置角， -計算用輔助角 3.求與No.1滾子相嚙合的凸輪工作廓線方程式凸輪工作廓線上K點的方程式為：直角坐標：極坐標：或式中 -凸輪工作廓線的向徑角，由QUOTE 起逆時針向量度 -壓力角的計算值，按下式計算，可大于或小于90°4.求與No.3滾子相嚙合的凸輪理論廓線和工作廓線方程式1）在凸輪上建立輔助動坐標系 No.3滾子中心的起始位置 的連線重合（2）將上述公式中所有 均用 代替后，求出 （3）將 用下列坐標變換公式演化為在 坐標系中的 圖

41、 4-2 共軛盤形分度凸輪機構的理論廓線和工作廓線4.4 本章小結本章主要對平行共軛分度凸輪機構的主要尺寸進行了實例計算，用作圖法畫出了凸輪的理論凸輪廓線和實際凸輪廓線，而且還用解析法計算了凸輪的輪廓曲線，并且指出滾子的位置變換。接著，對平行分度凸輪機構的運動參數(shù)做出畫圖計算。本章重點在于對平行分度凸輪機構的運動學參數(shù)給出了方向。 第五章 全文總結本文基于對凸輪機構運動的思想，著重對凸輪運動性能的研究，以及通過對凸輪機構幾何尺寸的計算，給出了合理的間歇分度凸輪的工作輪廓曲線。凸輪的機構設計是間歇分度凸輪機構設計中非常重要的一個環(huán)節(jié)，凸輪機構運動的特性優(yōu)良與否直接影響凸輪機構的精度、效率和壽命。本文主要從凸輪整體的設計來研究，計算了它們的一些主要運動參數(shù)，以及對凸輪機構的整體幾何尺寸進行了計算。同時也做了一定的對凸輪輪廓曲線的計算，不過由于能力與時間的關系，進展不是很大。平行分度凸輪機構越來越受到更多人的關注與研究，由于其具有傳動、導向和控制等功能，使其在自動機械中的應用越來越廣泛。間歇分度凸輪機構體積小，剛性大，周期控制簡單，可靠性好，壽命長，重復精度高，運動特性良好等優(yōu)點。而且對其研究的范圍越來越廣，如凸輪曲線的研究、輪廓方程的求解、尋找新型的間歇分度凸輪機構、動力學運動學方