ATC用复杂弧面分度凸轮自动化设计研究

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

--rcosgsinOCsinO。 (2)Iz：：prsm(p根据前面的假设条件，此时 r为滚子轴线上-点到分度盘中心的距离。

图 1 弧 面分度 凸轮机构 工作原理 图2 弧面分度 凸轮建模原理[2]取 r-r。-0 K ，K 为分度盘滚子轴线延长线与凸轮槽底面的交点～ r-r 代入式(2)可得到凸轮旋转-周时，第-个滚子上 K 点在凸轮理论轮廓上的轨迹(R )的表达式 ：f -rl coscosO-CcosO3，- - r1 cosgsinO CsinO。 (3)zprl sin同理，取 rrz-0 K ，K。为分度盘滚子轴线的内端点，可得出第-个滚子上 K。点在弧面分度凸轮理论轮廓上的轨迹(R )表达式：f -T2 cos COSO-Coos3， - ，.2cosqsinO CsinO。 (4)zpr2 sin3 弧面分度凸轮理论轮廓的实现程序收稿日期：2012-09-20；修回日期：2012-10-20作者简介：刘锴 (1975-)，女，陕西渭南人，讲师，本科，主要从事机械设计与制造方面的教学与研究工作。

2013年第2期 刘锴 ，等：ATC用复杂弧面分度凸轮 自动化设计研究 · l7 ·若用常规的建模方法，当凸轮的参数变化时必须重新建模，由此导致整个凸轮的设计过程变得复杂。

为简化此过程，本文在建模时采用参数化方法，这样当需要改变凸轮的某个参数时，只需改变其相应的参数值，凸轮模型即可自动生成。

3.1 弧面分度凸轮驱动参数弧面分度凸轮驱动参数见表 1。

表 1 弧面分度凸轮驱动参数弧面分度凸轮与分度盘中心距 C(mm) 190弧面分度凸轮旋向 P 1滚子轴线上-点到分度盘中心的最大距离rl(ram) 64滚子轴线上-点到分度盘中心的最朽离r2(mm) 44滚子半径R，(mm) 10弧面分度凸轮定位环面外圆直径 Do(mm) 286.94凸轮宽度 B(ram) 86第 1停歇期凸轮转角 趴 (。) 7.5第 1分度期凸轮转角 8 (。) 50第 2停歇期凸轮转角 (。) 60第 2分度期凸轮转角 (。) 125第 3停歇期凸轮转角 (。) 60第 3分度期凸轮转角 (。) 50第 4停歇期凸轮转角 (。) 7.5第 1分度期分度盘转角 ，1(。) 60第 2分度期分度盘转角 (。) 18O第 3分度期分度盘转角 (。) -6O第 1个滚子的初始位置角度 咖l(。) -3O第 2个滚子的初始位置角度 伽2(。) -90第 3个滚子的初始位置角度 伽3(。) -15O第 4个滚子的初始位置角度 伽 (。) 15O第 5个滚子的初始位嚣角度 伽5(。) 90第 6个滚子的初始位置角度 伽6(。) 3O3.2 弧面分度凸轮理论轮廓程序编制以选定的从动件运动规律(文中以修正正弦为例)和图2E 为依据，在前面分析得出的弧面分度凸轮理论轮廓边界曲线方程关系式(3)、式(4)的基础上，结合Pro/E关系方程式建立的条件，编写出每个滚子对应的弧面分度凸轮理论轮廓曲面的边界曲线程序。

由图2可看出，该凸轮共有 4个停歇期和 3个分度期，程序编写如下。

3.2.1 第 1停歇期程序(1)根据式(3)编出的边界曲线程序如下：0-Of1t /(1)凸轮转角O 1 /(2)甲- /(3)xrlcos(。) cos(O)-ccos(O) /(4)y--rlcos(9)sin(0)csin(O) /(5)z-P r1sin(∞) /(6)/ 量/ I lI虽I.5o-I 6O 1- 125 6O -5o.I7. 50/( )图 2 弧面分度凸轮运动循环图(2)根据式(4)编出的边界曲线程序如下：0-Oflt /(1)单O甲01 /(2)币 /(3)x：rz cos(∞) cos(O)-C cos(0) /(4)y -r2 cos( ) sin(O)csin(O) /(5)z P r2sin( ) /(6)其中，t为 Pro/E内部参数，其值由0～l逐渐变化。Pro/E系统记事本中的数学表达式 eOflt保证凸轮转角 0从 O。～7.5。逐渐变化，以此类推，后面情况相同。

该阶段参与啮合的为滚子 1和 6，只需将上面程序段(2)的(pOl替换为 O6即可得到相应滚子轮廓的程序。

3.2。2 第 1分度期程序(1)第 1分度期第-段的程序。根据式(3)编出的边界曲线程序如下：mEt/8 /(1)00f1 0f2m /(2)∞O-T06 /(3)o0p f1(pim-sin(4180m)/4)/(4pi) /(4)x-rlcos(∞)cos(O)-ccos(0) /(5)y--rlcos( )sin(0)csin(0) /(6)zP rlsin(o) /(7)根据式(4)编出的边界曲线程序如下：m-t/8 /(1)00f8f2m /(2)。0(pO6 /(3)牛 p Pf1(pim-sin(4180m)/4)/(4pi) /(4)xr2cos(∞)cos(0)-ccos(0) /(5)y-r2cos( )sin(O)csin(0) /(6)z-p r2sin(∞) /(7)该阶段先后有 6、1和 2三个滚子参与啮合，对于不同的滚子只需将程序段(3)的 So06分别替换为相应的角度 Ol和 (p02，即可得到滚子相应的边界 曲线程序 。

(2)第 1分度期第二段的程序～第 1分度期第- 段程序中的程序段(1)和(4)做如下替换，其余的与第-段完全相同。即：m-1/86/8t /(1)甲 0p Tfl/(pi4)(2pim-9/4sin((1804180m)/3)) /(4)(3)第 1分度期第三段的程序～第 1分度期第- 段程序中的程序段(1)和(4)做如下替换，其余的与第-段完全相同。即：m：7/8t/8 / (1)P- p 甲f1(4pim-sin(4180m)/4)/(4pi)/(4)3.2.3 第 2停歇期程序只需将第 l停歇期程序中的程序段(1)和(2)做如下替换，其余的完全相同。即：e(OfOf2)(1-t)Of3t /(1)qoO###01。f1 /(2)此阶段参与啮合的滚子为 1和 2，同样只需将程序段(2)中(pO1替换为相应的角度 cO2，即可得到相应滚子的边界曲线程序。

3.2.4 第 2分度期程序只需将第 1分度期中所有程序的程序段(2)、(3)