[發(fā)明專利]擺動從動件圓錐凸輪輪廓線的展開方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910155966.1
• 申請日: 2009-12-31
• 公開（公告）號: CN101751497A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 寧波市鄞州甬致專利代理事務(wù)所 33228
• 代理人: 代忠炯

1.一種擺動從動件圓錐凸輪輪廓線的展開方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

(1)建立輪廓展開線的極坐標(biāo)方程

①引入擺動從動件3D展開線的坐標(biāo)表達(dá)式

式中：S為從動件的位移，單位為mm；l為擺桿長度，單位為mm；為圓錐凸輪轉(zhuǎn)角， 單位為度；a為擺桿擺動軸到圓錐凸輪旋轉(zhuǎn)軸的距離，單位為mm；

②引出偏離角的概念

引入擺動從動件圓柱凸輪偏離角的概念，引出擺動從動件圓錐凸輪偏離角的概念；因擺 動從動件圓錐凸輪機(jī)構(gòu)與擺動從動件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計原理相似，由擺動從動件圓柱凸輪偏 離角的概念即可引出擺動從動件圓錐凸輪偏離角的概念，進(jìn)而引出擺動從動件圓錐凸輪的偏 離角δ、圓錐凸輪的圓周角

③建立輪廓展開線的極坐標(biāo)方程

依據(jù)式(1)，偏離角δ的關(guān)系式表示為：

δ=arcsinYR=arcsinl2-S2-aR---(2)]]>

式中：R為過從動件軸線與圓錐凸輪表面相交的交點作圓錐凸輪的橫截面與圓錐凸輪相交 所得的截交線的半徑，單位為mm；S為從動件的位移，單位為mm；l為擺桿長度，單位為mm；a 為擺桿擺動軸到圓錐凸輪旋轉(zhuǎn)軸的距離，單位為mm；

根據(jù)式(1)，將從動件運動曲線所對應(yīng)的輪廓線按圓錐凸輪的圓周角以極坐標(biāo)的形 式展開，其(ρ，θ)值為：

式中：ρ為極徑，即從動件軸線與圓錐凸輪表面相交的交點到錐頂?shù)木嚯x，單位為mm； ρ₀為基準(zhǔn)極徑，單位為mm；S₁為基準(zhǔn)極徑ρ₀與極徑ρ的偏差，單位為mm；θ為極角，即圓 錐凸輪的圓周角所對應(yīng)的圓錐凸輪表面展開的扇形夾角，單位為度；γ為圓錐凸輪的錐 頂半角，單位為度；

根據(jù)圓錐凸輪的錐頂半角γ與極徑ρ的幾何關(guān)系及式(3)，式(2)中的R可表示為：

R＝ρsinγ＝(ρ₀-S₁)×sinγ?????????(4)

將式(2)和式(4)代入式(3)，得輪廓展開線的極坐標(biāo)方程式為：

式中：S為從動件的位移，為圓錐凸輪轉(zhuǎn)角的函數(shù)，設(shè)其函數(shù)表達(dá)式根據(jù)圓錐凸輪與從動件的幾何關(guān)系及式(2)和式(4)，推導(dǎo)出：

S1=S+(ρ0-S1)[1-cosarcsinl2-S2-a(ρ0-S1)sinγ]×sin2γ---(6)]]>

(2)畫出圓錐凸輪輪廓展開線

將式(6)代入式(5)，在表達(dá)式均已知的情況下，編寫MATLAB 程序，運行MATLAB軟件后得到圓錐凸輪輪廓線以極坐標(biāo)的形式展開的曲線圖形，并提取該曲 線圖形的X，Y值，經(jīng)處理后將數(shù)據(jù)粘貼到AutoCAD軟件的“PLINE”命令下，即可得到圓錐 凸輪輪廓線在直角坐標(biāo)系的展開線。