變速移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
機(jī)械工程專業(yè)動(dòng)力系，國立清華大學(xué)，新竹30013，臺(tái)灣
摘要
由偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的移動(dòng)凸輪具有不同的速率，它的從動(dòng)件可以反復(fù)的進(jìn)行沖程和回程運(yùn)動(dòng)。通過引入速度瞬心、凸輪輪廓、刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡、壓力角、曲率半徑等概念，可以將該凸輪參量化地表達(dá)出來，且其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)也可以被分析出來。凸輪的輪廓有凹面的、凸面的和平直的部分。

關(guān)鍵詞：變速率；移動(dòng)凸輪；運(yùn)動(dòng)系數(shù)

一、 緒論
像螺母一類的螺紋緊固件被廣泛的應(yīng)用于機(jī)件中。它們通常由兩種專業(yè)機(jī)床來生產(chǎn)出來——螺母鍛壓機(jī)和螺母攻絲機(jī)[1-2]。一個(gè)典型的制造工藝是把從盤條上剪下的螺母坯料通過螺母鍛壓機(jī)鍛造出想要的幾何形狀，然后用螺母攻絲機(jī)加工出它的內(nèi)螺紋。為了實(shí)現(xiàn)螺母鍛壓機(jī)的預(yù)期功能，必須要有一個(gè)斷料進(jìn)給機(jī)構(gòu)。這種機(jī)構(gòu)能夠從盤條上切出適當(dāng)長(zhǎng)度的鋼段作為螺母坯料，并隨后將其轉(zhuǎn)移至螺母鍛壓機(jī)的下一個(gè)加工位置。
在螺母鍛壓機(jī)中，由機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)的各個(gè)機(jī)構(gòu)必須安裝在一個(gè)有限的空間里。由于空間的限制，機(jī)床上的刀具必須被安裝在遠(yuǎn)離主軸的位置。為了驅(qū)動(dòng)刀具產(chǎn)生需要的運(yùn)動(dòng)，刀具必須嚴(yán)格的固定在由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)凸輪的從動(dòng)件上。圖1展示出了一張關(guān)鍵機(jī)構(gòu)的示意圖。實(shí)際上，曲柄也是螺母鍛壓機(jī)的主軸。雖然為了簡(jiǎn)化，移動(dòng)凸輪被假定具有恒定的速率[3-5]，但是這里的移動(dòng)凸輪實(shí)際上是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的滑塊，并且以變速率來回地運(yùn)動(dòng)[1,2,6]。對(duì)于高速螺母鍛壓機(jī)，為了確保令人滿意的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和好的螺母質(zhì)量，移動(dòng)凸輪必須被正確的設(shè)計(jì)和精確地制造出來。因此，凸輪的輪廓和刀具中心的運(yùn)動(dòng)軌跡通過分析計(jì)算來確定。這篇文章的目的就是為了闡述由偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的變速率移動(dòng)凸輪的設(shè)計(jì)。