摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线的精确绘制

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摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线的精确绘制摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线的精确绘制
鲁春发
(十堰职业技术学院图文信息中心，湖北十堰442000)
[摘 要] 通过对摆动从动件凸轮轮廓曲线的几何分析，运用办公软件ExceI准确计算出轮廓
曲线上各点的坐标后用word或CAI)精确地绘制出摆动从动件凸轮机构中凸轮的轮廓曲线。
[关键词] Excel；摆动从动件；凸轮；轮廓曲线
[中图分类号]THl22[文献标识码] A[文章编号] l008-4738(2011)ol-0105-02
O 引言
我们在设计凸轮机构时，通常采用图解法或解
析法进行凸轮轮廓曲线的设计.图解法作图误差较
大、精度低.特别是摆动从动件，在把位移曲线中的
线性位移最换算成角位移量时误差更是较大，不适
用于高速、精密凸轮机构的设计。而传统的解析法又
比较繁琐.不利于普遍应用。现在，计算机的普及为
我们精确地绘制盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线提供
了方便快捷工具。我们可采用电脑中常用的办公软
件ExceI和Word或CAD准确地绘制出摆动从动
件盘形凸轮的轮廓曲线。
1 尖顶摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线上点
的坐标
图l是摆动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线
的设计过程，当凸轮逆时针转过艿-时，根据反转法
的原理I-从动件从A。B0摆动到A。B。，此时从动件
顺时针摆动的角度为妒。(即么()A，B。‰以)，
我们用极坐标方程表示B点的运动轨迹
O
4，
2 用Excel计算出尖顶摆动从动件盘形凸
轮轮廓曲线上B点的极坐标
打开ExceI工作表，将A列置为凸轮转动的角
度占；，每隔l。输-个值(此值可任意设置。设置得愈
小.算出的坐标值愈多，则描绘出的凸轮轮廓曲线愈
精确，当然花的时间也相应多些)。用Excel中自动
填充的功能输入8；O。～360。；将B列置为也，按从
动件运动规律中的位移公式运用Excel中自动填充
功能和自动计算功能算出60。～360。时对应的帆
值；用同样的方法将C列置为lI。lI.；将D列置为
常数AB，E列置为常数Ao；将F列置为极半径r。，
将公式(1)输入到F2单元格中就可用Excel中自动
填充的功能自动计算出-系列对应的rI值。
例如有-尖顶摆动从动件凸轮机构。已知摆杆
的运动规律为：当凸轮逆时针转过180。时。摆杆以
等速运动规律向上摆过30。。凸轮继续转过120。时，
摆杆按余弦加速度运动规律回到原位.凸轮再继续
转过60。时，摆杆停止不动。摆杆的长度AB为35
mm，凸轮回转中心与从动件摆动轴心之间的距离
A()为50 mm，摆杆的初始角‰为30。，试绘制凸轮
机构的轮廓曲线。
ri：v/页百r干7汀F乏订r-丙石℃夏页可：-而(1) 图2 Ex。。1自动计算示意图
式中6的范围从o。～360。，帆按从动件的运动 按上述方法输入龟、巾·、虮、十；·、AB和Ao，计算
规律变化。 出凸轮轮廓曲线上B点的极坐标如图2所示a