动件端部对凸轮机构从动件运动

适当的凸轮轮廓，便可使从动件实现任意的运动规律。但是，当凸轮与从动件之间为点、线接触时，从动件端部与凸轮表面易磨损，所以常采用耐磨损的滚子从动件或易于形成楔形油模的平底从动件。在设计中，一般先设计理论轮廓曲线，然后用包络线法再设计实际轮廓曲线。此时的凸轮机构从动件端部形状的改变，均不改变从动件的运动性能。对于传统意义上的滚子从动件和平底从动件，人们所关心的是，从动件端部形状或端部结构的改变对凸轮机构受力情况、耐磨损情况的改善。本文所要讨论的问题是，在凸轮轮廓曲线已确定的前提下，改变从动件的端部形状对从动件运动性能所产生的影响。

1　圆形（滚子）端部形状对凸轮机构从动件运动规律的影响
　　 文中所讨论的圆形端部形状，是指在移动从动件或摆动从动件的端部安装的滚子或固定在端部的圆形。讨论圆形端部形状对凸轮机构从动件运动规律的影响所举的例子，如图1所示。图中凸轮轮廓曲线为偏心距为e，半径为r的偏心圆。从动件端部圆形的半径为r0，则图1所示机构从动件的运动可作如下分析。
　　 尖底移动从动件的位移：
　　 s=rcos（ɑrcsin（esinφ／r））－ecosφ-(r-e)

(1)

　　端部形状为圆形时移动从动件的位移：
　　 s=(r+r0)cos（ɑrcsin（esinφ／(r+r0)）)－ecosφ-(r+r0-e)

(2)

　　尖底摆动从动件的角位移：
　　 ψ=ɑrccos((r21＋l23－r2）／ 2r1l3）－ɑrccos((r21＋l23－l22）／ 2r1l3）

(3)

式中：r1——摆杆长度；
　　　 (xa,ya)——摆杆摆动中心对凸轮回转中心的相对坐标；
　　 l22=e2＋(r-e)2+2e(r-e)cosφ；
　　 l23=(xa-esinφ)2+(ya+ecosφ)2。
　　 端部形状为圆形时摆动从动件的角位移：
　　 ψ=ɑrccos((r21＋l23-(r+r0)2)／ 2r1l3)-ɑrccos((r21＋l23-l24)／ 2r1l3)

(4)

式中：r1，(xa,ya)，l3——同尖底摆动从动件；
　　　 l4=e2＋(r+r0-e)2+2e(r+r0-e)cosφ　。