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外文翻译--一个间歇运动机构的分析与设计 中文版.doc

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外文翻译--一个间歇运动机构的分析与设计 中文版.doc

一个间歇运动机构的分析与设计GKANANTHASURESH机械工程与应用力学系,宾夕法尼亚大学,费城,美国内容简介这里描述的是一个非传统的凸轮和滚子安装方式的间歇运动机构的设计。在该机制中,凸轮被滚子曲柄替代用作连续的输入部件,既要完成一个完整的旋转,并且每转一圈要一直保持接触。这一新的机制给出了单个或多个不同的暂停期间,暂停间距。此外,与直链或弯曲槽的槽轮机构相比,含此机构而出现各种各样更好的动态特性的间歇运动是可能的在本文中,设计公式用来确定满足运动学和动力学性能机制要求的凸轮轮廓。1、介绍尽管电子和电气的硬件和软件很先进,在许多实际应用机械的协调运动也不能免除(1)。合并部件,提高了可靠性,成本低,和减轻重量是一些机械控制的机器的优点(2)在本文中,考虑在两个旋转的平面中函数产生的问题。相关的,凸轮从动件系统和齿轮被广泛用于此目的。凸轮随动系统是比其他两个更通用的,因为它们的旋转输入凸轮与摆动从动可被设计用以实现更广泛的不同的功能之间的关系。在常规的单凸轮随动系统中,如果其中所述凸轮驱动从动,两个凸轮和从动件的完整的旋转是不可能的。槽轮机制,星轮,共轭凸轮,棘轮,擒纵,是一些现仅有的,实现间歇运动的方法(3)。这些设备中最流行的槽轮机制,是一种特殊类型的凸轮随动系统,可能具有三个或更多段的间歇运动。然而,这是涉及间歇的驱动和从动部件之间的接触。这导致高的加速度和加加速度(加速度的时间导数),阻碍了其在高速应用中的性能。用系列普通槽轮与弯曲槽轮(4,5)进行串联。非线性弹簧槽轮(6),双曲柄槽轮(7),和一个四杆机构跟槽轮(8)结合的一些方法,以改善高速性能的槽轮机制。GonzalezPalaciosandAngeles9提出了一种用接触表面进行分度的装置,但在这项工作中有本不可接受的角度为90°的平面凸轮。跟这些机制相反,在本文提出的凸轮随动设备所提供的间歇运动,凸轮和曲柄滚子总是接触的,并且传输指标在可接受的限度内。不同于大多数其他的间歇运动装置,即使在高速行驶时,它因为没有出现间歇的影响,可以被设计为具有更好的性能,可以得到单个或多个非均匀的停留期间。通过指定适当的运动,最大加速度和加加速度可以最小化。此外,适当的传输标准,也可以在设计过程中被纳入。本装置的构造也很简单,因为它只有两个成员,每个都是让独立的固定支点和滚子接触,让他们一起旋转。应当指出,许多功能运动之一的停顿运动,可以用这个机制来实现。2、运动学分析本文考虑的平面凸轮随动系统的物理排列的示意图在图1中示出。滚子曲柄和凸轮分别绕两个固定点A0和B0旋转。安装在滚子曲柄的自由端处的滚子是与凸轮接触的。滚子曲柄和凸轮的旋转通过θ和φ表示,应该包括满足充分的实际使用的间歇和反转运动。2.1、传输标准传动角经常被用来作为传输标准。一个由Shigely和Uicker10提出的压力角的定义是被施加的输出力的方向和施加点上的速度之间的锐角。由于传动角是压力角的补,前者可以定义为标准的和输出点通常的路径之间的锐角。在凸轮随动系统中,力的方向是沿正常的接触点共同的方向。当滚子曲柄驱动凸轮时,压力角和传动角在图1中所示。传动角的理想值是90°,因此它应该是尽可能接近90°。在本文中,上述定义的传动角将被用作传输效率的标准.参考文献(1)Kota,S.andErdman,A.G.,1997,MotioncontrolinProductDesign,MechanicalEngineering,Vol.119,No.8,pp.7477.(2)Ashley,S.,1997,LiftgatedeviceusesGenevamechanism,NewsandNotes,MechanicalEngineering,Vol.119,No.7,July1997,p.10(3)Bickford,J.H.,1972,MechanismsforIntermittentMotion,IndustrialPress,NewYork.(4)Fenton,R.G.,Zhang,Y.,andXu,J.,1991,DevelopmentofanewGenevaMechanismwithImproveKinematicCharacteristics,JournalofMechanicalDesign,Vol.113,No.1,March1991,pp.4045(5)Lee,H.P.,1998,DesignofaGenevamechanismwithcurvedslotsusingparametricpolynomials,MechanismandMachineTheory,Vol.33,April1998,pp.321329.(6)Cheng,C.Y.andLin,Y.Y.,1995,ImproveDynamicPerformanceoftheGenevaMechanismUsingNonlinearSpring,MechanismandMachineTheory,Vol.30,No.1,January1995,pp.119129.(7)AlSabee,A.K.,1993,DoublecrankExternalGenevaMechanisms,JournalofMechanicalDesign,Vol.115,No.3,Sep.1993,pp.666670.(8)Hunt,H.K.,Fink,N.,andNayar,J.,1960,Proc.Inst.Mech.Enggnrs.,London,174,pp.643656.(9)GonzalezPalacios,M.A.andAngeles,J.,1994,TheGenerationofContactSurfacesofIndexingCamMechanismsAUnifiedApproach,JournalofmechanicalDesign,Vol.116,No.2,June1994,pp.369374.(10)Shigley,J.E.andUicker,J.J.,1980,TheoryofmachinesandMechanism,McgrawHill,NewYork.

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