MATLAB在摆动滚子从动件盘形凸轮机构设计中的应用

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The application of MATLAB in the oscillating roller follower disc camm echan1sm OeslR-nLiHNlong，LuoFengrning(Southwest Jiaotong university Emei，Le Shah Si Chuan province，614202)Abstract：Cam mechanism Cal make the folower accurately realize some expected movement which is widely used in automatic machinery，automatic controlequipment and assembly production line.The article wi ll introduce the application ofMATLAB in the oscillating roller follower disc cam mechanism design fromthe pressure angle ofcam and its basic size design，the motion law ofthe folower and cam profile design etc。

Key Words：Disk CAM mechan ism with oscillating roller follower；MATLAB1.问题的描述设计-个摆动滚子凸轮机构，要求导杆机构的最大压力角应为最小值；凸轮机构的最大压力角应在许用值 之内，摆动从动件的升、回程运动规律均为等加速等减速运动。

表1 凸轮设计的参数从动件最大 从动杆 许用压力 推程运摆角 杆长L 角[咖 动角60l5” 124rrn 44 75”回程运 初位 滚子半 远休止角动角60 I 角Bo 径rr1O” 75 23” 10n-maJDf.。

图1 摆动从动件盘形凸轮机构2.数学模型的建立及求解2.1摆动从动件盘形凸轮理论和实际轮廓线方程的建立如图1所示，D。点为凸轮起始点，开始时推杆滚子中心处于D。点处，当凸轮转过8角度时，推杆相应地产生位移角中，凸轮转向与摆杆摆动方向相反，根据反转法原理，此时滚子中心应处于D ，y)，得到式(1)。

f ：asin -Lsin(6- -P0) ， 1xacos -Lc0s(6- -卢。)式中n为凸轮轴心。与摆动推杆轴心A之间的距离，L为摆动推杆的长度，风为摆杆的初位角，在△ODoAo中：2 .r2 .28o：arccos 二三- o-) (2)20L凸轮的实际廓线与理论廓线的距离处处相等，它是理论廓线的等距曲线，且等于滚子半径r，故当已知理论廓线上任意-点D ， 时，沿理论廓线在该点的法线方向揉离为r，即得实际廓线上得相应点D ，y々 ，故理论廓线D点处法线斜翠(与刨线斜翠且 为负倒数)厘为：tan0：-dx- -dx/-ct5/da根据(1)式可得，去aces -Lcos(0- - d8 、d8。

(3)(4)由公式(3)、(4)当求出0角后，实际廓线上对应D ，y，的坐标可由(5)式求出，式中-”号为内等距曲线，”号为外等距曲线。

X '.：X ±r C。Oi S； cs2.2从动件运动规律的确定为给定的运动规律中的摆角推杆的角位移，6为凸轮的转角，由于摆动从动件的升、回程运动规律均为等加速等减速运动，结合表1，得到从动件的运动方程：11摆杆在推程阶段的运动方程：8 f0，8。/2]，等加速运动阶段：qb2q5， (6/8o) ：8∈[80/2，8 ，等减速运动阶段： ～ -2 (8。-8y/8o22)摆杆在回程阶段的运动方程：8∈0，8。/2，等加速运动阶段：中～ -2 -(8/8o) ；8∈[8。/2，8。]，等减速运动阶段：2中- (8。-8) /8。”15菱"lO至 5毫0 善O 100 200 300凸轮黪辖角图2 从动件的运动规律2.3基圆半径rn、中心距 曲率半径P的计算压力角的计算公式为式(6)，凸轮与摆杆转向相同，劝-”，凸轮与摆杆转向相反， ”，本问题中取 ”。

tana ： -acos(ri0q0-- 1(1d) (6)asin(fl0 )1)理论上求解基圆半径时要综合考虑推杆在推程和回程时两方面的压251 蔼科 学 理论图3 摆动滚予从动件盘形凸轮机构压力角力角的限制条件但由于回程时许用压力角很大，实际上-般不起作用，