新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构的分析综合理论与软件开发

摘要

本文的研究对象是一类新型凸轮机构----负半径滚子从动件盘形凸轮机构。因凸轮与从动件呈凹、凸接触形态,综合曲率半径大,接触应力低,润滑成膜条件好,故在承载能力、接触强度、润滑和减摩耐摩性、传动效率和工作寿命等诸多方面,皆有明显程度的提高,故具有明确、广阔的工程应用前景。-通过研究分析,得到了新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构的所有构型--共计12种。以F型直动、摆动从动件机构为例,开展并完成了如下工作：
　　 ⑴运用“速度瞬心法”和“辅助角法”推导得到了相应12种构型压力角公式；
　　 ⑵将积分几何中“支撑函数”、“支撑线”等概念运用至该类新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构中,分析得到了直动、摆动从动件机构轮廓方程、曲率半径、轮廓周长、轮廓面积和失真判据等；
　　 ⑶对比直动、摆动从动件机构特点,建立了作纯滚动的运动学条件通用模型,通过采用“反转法”得到了新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构作纯滚动的运动学具体表达式；
　　 ⑷分别对直动、摆动机构进行力学分析,建立平衡方程组,得到负半径滚子新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构作纯滚动的动力学条件具体表达式；
　　 ⑸综合考虑“运动保真”、压力角、纯滚动、接触强度、润滑等性能指标,分析得到了一套完整的机构综合理论。
　　 ⑹据分析综合理论,开发出针对新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构的考虑失真条件、压力角、纯滚动、接触强度和润滑条件等性能指标的分析综合系统软件--NCASS。
　　 ⑺通过对新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构分析研究,结合软件验证得到了新型负半径滚子从动件盘形凸轮机构的特点以及对其适用工作场合的简要描述。