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外文翻译--用矢量方程计算共轭凸轮轮廓 中文版.doc

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外文翻译--用矢量方程计算共轭凸轮轮廓 中文版.doc

用矢量方程计算共轭凸轮轮廓摘要本文提出了一种确定共轭盘形凸轮的轮廓的分析方法。对于共轭凸轮机构,它的通过两个中心的连线和接触线,必须始终相交在一个公共点,这是一个瞬间的中心。在此基础上,共轭凸轮和从动件之间的接触点,可以根据瞬心的位置和从动件的位置确定。然后,凸轮轮廓、切割器的路径和压力角可以用参数向量方程的形式表示。对于不同类型的共轭凸轮,这样的方程表达式是固定的,并用提供的实例来说明这种方法。该步骤是特别简单的程序。关键字共轭凸轮轮廓,瞬心,向量符号A接触点B接触点C滚子中心d滚子中心的距离,从动平面的宽度D滚子中心e从动偏移量E点f凸轮中心到从动枢轴点的距离G刀具中心H刀具中心I12,I13,I23瞬心i单位向量j单位向量l从动臂长度L凸轮中心到从动件中心平行于滚子的测量距离O2凸轮的固定支点O3从动摆臂的固定支点q凸轮中心到瞬心I23的距离Q瞬心的位置rb基圆半径rc刀具半径rf滚子从动件半径S从动件运动方程t时间VQ点Q的速度X,Y固定在凸轮上的直角坐标系αA,αB角度η从动摆臂的级联角度θ凸轮转角ζA从动角位移函数φA,φB压力角ω2凸轮角速度1简介从动件在凸轮机构中,在整个运动周期内总是与凸轮保持接触,这通常是通过积极驱动器或一个复位弹簧实现的。与弹簧的加载相比,一个正常的共轭凸轮机构可以消除弹簧力,从而导致较低的接触应力。这个重要的优势使得它特别适用于高速。然而,为了安全和可靠地执行其预期的功能,共轭凸轮必须设计得当,准确地制造。因此,凸轮轮廓和切割器中心的路径应该要确定地分析。汉森和丘吉尔采用包络理论,提出了一种分析方法计算圆盘凸轮的轮廓坐标。虽然包络理论并非总是在大学的微积分课程上讲授,但是这种方法已被广泛采用。另一方面,Davidson建议使用另一种瞬心方法,但他的贡献似乎没有引起kinematicians多少注意。事实上,使用瞬间中心的分析方法可以提供一个方便的方法来确定盘形凸轮轮廓及刀具的坐标。此外,它不仅适用于普通的弹簧式凸轮,也适用于共轭凸轮机构。2带有偏置直动滚子从动件的共轭凸轮图1显示了一个带有偏置直动滚子从动件的共轭凸轮机构。有A和B两个凸轮,固定在一个共同的轴上。两个从动滚子C和D,安装到同一个从动件上,分别由共轭凸轮推向相反的方向。在凸轮上以它的固定支点O2为原点设置一个笛卡尔直角坐标系(X,Y),凸轮轮廓坐标就可以用凸轮旋转方向相反的角度θ表示,这是测量从凸轮径向参考线按凸轮旋转方向到凸轮与从动件枢轴点的中心之间的角度。图2带有偏置直动滚子从动件的共轭凸轮这种共轭凸轮机构可被视为一个永久性的临界形式并且必须始终具有三个瞬间速度中心。如图1所示中,这意味着,正常的两条通过接触点的线和中心线必须始终相交于一个共同点,即瞬心I23,其中I表示和下标表示相关的瞬间中心。为了简单起见,在下文中,地面连接将始终编号为1,凸轮为2,从动件为3。为了清楚起见,两个其他即时中心I12和I13也标记于图中。通过标记即时中心I23为Q和距离O2Qq,凸轮上的点Q的瞬心速度可以表示为2QVq(1)其中ω2是凸轮的角速度。为了让θ有一个逆时针的角度,在本文中,凸轮顺时针旋转。另一方面,对于直动从动件,从动件上的所有点有相同的速度。因此,从动上的点Q的速度可以表示为2QdLdLddLVdtddtd(2)其中,L是从动的位移函数22bfLrreS(3)其中rb为凸轮基圆的半径,rf为滚子从动件的半径,e是偏移和S是从动件的运动方程。(由于凸轮是顺时针旋转,量e为负如果偏移量是在右边,在左边,则它是正数)。由瞬间中心的定义,即时中心I23(Q点),是连接2(共轭凸轮)和3(从动)的共同点,具有相同的速度。因此,从方程(1)和(2)dLdSqdd(4)因此,已确定rb时,rf,e和S,对于每个指定的θ值,位于轴中心的C可由通过应用等式(4)和点Q的等式(3)确定。压力角是共同接触点处的法线和从动件运动方向之间的角度。对于凸轮A,它是线CQ和CE之间的夹角。111tantanAqedSeLLd(5)因此,轮廓的参数方程为坐标的凸轮是22OAOEECCA(6)其中2cos90sin90OEeiej(7)cossinECLiLj(8)cos180sin180fAfACArirj(9)以相同的方式,滚子中心d之间的距离已被选定后,其他滚子中心D便可以确定。由ΔDQE,凸轮的压力角φb可表示为111tantanBqedSedLdLd(10)同样,凸轮B的轮廓坐标的参数方程为

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