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31附录2外文资料翻译帕加马数学与计算机建数学计算机建模圆柱滚子凸轮机构曲率分析严洪森部门机械工程国立成功大学台南,台湾,中华人民共和国文腾程部门机械工程义守大学高雄,台湾,中华人民共和国(1996年接受1998年1月收稿)摘要辊从动件凸轮机构曲率分析相关的方程体现了旋转的滚筒表面,双曲面,以及弧面之间的关系。这些方程式给出了在第一类和第二类函数的限制下的啮合函数的表达式。一旦这些函数是已知的,凸轮表面的主要的曲率、相关的接触面的相对正常的曲率,以及根切的条件就都可以派生出来。三个双曲面滚子凸轮机构的二维和三维模型数字化对照已给出。科学有限公司版权所有权保留。关键词凸轮机构,圆柱滚子,主曲率,根切,限制函数。各字母含义A轴01ZZ之间的最短距离3N滚子法平面ABC啮合方程的系数33N滚子表面3在3S坐标系中的法向单元TTTABC系数ABC相对于时间的导数Γ球形滚子形成圆弧的半径B轴23ZZ之间的最短距离IIT滚子上的点I在坐标系IS中的位置CD滚子表面相对于心偏移量R滚子表面上的点到Z轴的距离13D滚子相对于凸轮在开端的31转移13R坐标系3S到1S的转移矩阵矩阵E滚子表面一个重要的尺寸1S凸轮沿轴线的线性位移IJ滚子表面在3S坐标系中的主要方向2S沿轴线的线性位移3N滚子表面坐标的法向单元T时间IJT坐标系I到J的变换矩阵2滚子相对于轴0Z旋转的角度31V凸轮和滚子之间接触点的滑动速度,滚子坐标的曲面参数313V轮和滚子之间接触点在3S坐标系中的速度Φ啮合函数XYZVVV31V在3S坐标系中的三个分速度12IIKK滚子表面的主要的法向曲率XYVV坐标系3S中313V的相对滑动速度两个互相接触表面间的夹角附录13W滚子相对于凸轮的44速度变换13在3S坐标系中滚矩阵子相对于凸轮的速度13W滚子相对于凸轮的34速度变换矩阵XYZ相对速度的分量333XYZ滚子表面的点在3S中的坐标1凸轮的角速度333333XYZ滚子表面的点在3S中的坐标XYZ31在3S中的角速度分量Z轴上的转角XY31在S中的角速度分量Z轴上的转角13滚子相对于凸轮的33的角速度矩阵曲面形成线转过的角度系数1凸轮旋转轴的角位移第一类限制函数引言为了设计一个规模更大的传动装置,输入轴与输出轴之间的相关位置,以及输入输出之间的关系都已经标准化。基于共轭曲面原理,输入链与输出链相互连接。在选择了将生成装置外表转化为相互连接的外边后,形成的外表,其它的接触表面也就决定了。这些形成的表面是通过转换接触点啮合方程解决的。此外,接触面的曲率也要分析清楚。一方面,这些接触面的尺寸是受到限制的,以避免表面发生干涉及刀具切削不恰当;另一方面,在压力影响下的接触表面和在接触变形影响下的接触点之间的相对曲率。用图形剖析或解析几何14的方法推导出了凸轮轮廓曲线的曲率性质,凸轮轮廓的这些方程推导的曲率仅限于各类特殊的凸轮装置,对于指定生成的表面,可通过微分几何和运动学分析接触面之间的关系得出表面的曲率。利特文提出了一个方法57来确定主曲率和生成表面的主要方向,相对正常啮合的表面曲率,在生成齿轮表面机制方面,蒂汉德和查克拉博蒂810使用相同的概念,推导出了平面和空间凸轮机构不同曲率关系。陈11用几何和运动概念推导出了一个自由的的共轭曲面方程式,减少了两个自由度。吴,罗12用不同的表面几何概念,制定了一个共轭系统的理论。第一类和第二类限制函数是曲面关系分析和极限点的共轭表面。本文拟分析圆柱滚子弧面凸轮,我们分析了以下三种类型的滚子旋转面曲面、双曲面、圆弧曲面。第一种类型是一般的曲面,后面两种分别由直线和圆弧组成。弧面凸轮的坐标系一般是给定的,而其它表面则由滚子面推导出来。一般情况下,凸轮表面曲率、相关接触表面的曲率和根切情况由啮合函数和限制函数决定。在这里,我们只讨论由几何学决定滚子表面的函数和一位置相关螺旋轴,以及凸轮和滚子之间的相对运动。最后介绍三种特殊的双曲面滚子凸轮机构。31311S和0S固定在机架上面,而移动坐标123SSS分别固定在凸轮、从动盘和滚子上面。所有Z轴都是针对沿旋转轴或螺丝轴移动机构。轴位于IZ和0Z之间沿垂直轴子共同并和轴2X和3X沿共同垂直轴之间2Z和3Z。转子IZ与轴0Z之间的轴距离为A,螺旋轴IZ到0Z所转过的角度为。同样,轴2Z和3Z之间的距离和角度分别为B和。周围的输入轴IZ,凸轮螺钉子与角位移1和平移位移1S,而1S的坐标系统与坐标系统IS初始位置相吻合。同样,对凸轮运动,的输出轴与从动螺杆角位移2和2S的坐标系统正在转化为被试的坐标系。点M在坐标系中3S表示和相应的坐标,坐标系中的1S是1R。滚筒的没有影响输入和输出,因为有一个旋转轴的公转表面。因此,滚子被假定为固定再从动盘上。通过采用44变换矩阵,坐标之间的转换系统矩阵附录我们指定正弦和余弦的符号对应角C和S,和在指定IJT标IJ是从坐标系统JS转换矩阵转换到IS矩阵连续矩阵乘法转换矩阵13T是表示分区矩阵如下其中,13R是一个旋转矩阵和13D是一个翻译列向量。以衍生产品的转化矩阵13T,相对速度矩阵13W,相对角速度矩阵13都是通过其中QS是一个列向量平移速度13T’和13T。
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