變速移動凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
機(jī)械工程專業(yè)動力系，國立清華大學(xué)，新竹30013，臺灣
摘要
由偏置曲柄滑塊機(jī)構(gòu)帶動的移動凸輪具有不同的速率，它的從動件可以反復(fù)的進(jìn)行沖程和回程運(yùn)動。通過引入速度瞬心、凸輪輪廓、刀具的運(yùn)動軌跡、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，且其從動件的運(yùn)動趨勢也可以被分析出來。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；移動凸輪；運(yùn)動系數(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)的下一個加工位置。
在螺母鍛壓機(jī)中，由機(jī)床主軸驅(qū)動的各個機(jī)構(gòu)必須安裝在一個有限的空間里。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)動刀具產(chǎn)生需要的運(yùn)動，刀具必須嚴(yán)格的固定在由曲柄滑塊機(jī)構(gòu)驅(qū)動的移動凸輪的從動件上。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。雖然為了簡化，移動凸輪被假定具有恒定的速率[3-5]，但是這里的移動凸輪實(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[1,2,6]。對于高速螺母鍛壓機(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)動的變速率移動凸輪的設(shè)計(jì)。