变速移动凸轮机构的设计[外文翻译].doc

变速移动凸轮机构的设计
机械工程专业动力系，国立清华大学，新竹30013，台湾
摘要
由偏置曲柄滑块机构带动的移动凸轮具有不同的速率，它的从动件可以反复的进行冲程和回程运动。通过引入速度瞬心、凸轮轮廓、刀具的运动轨迹、压力角、曲率半径等概念，可以将该凸轮参量化地表达出来，且其从动件的运动趋势也可以被分析出来。凸轮的轮廓有凹面的、凸面的和平直的部分。

关键词：变速率；移动凸轮；运动系数

一、 绪论
像螺母一类的螺纹紧固件被广泛的应用于机件中。它们通常由两种专业机床来生产出来——螺母锻压机和螺母攻丝机[1-2]。一个典型的制造工艺是把从盘条上剪下的螺母坯料通过螺母锻压机锻造出想要的几何形状，然后用螺母攻丝机加工出它的内螺纹。为了实现螺母锻压机的预期功能，必须要有一个断料进给机构。这种机构能够从盘条上切出适当长度的钢段作为螺母坯料，并随后将其转移至螺母锻压机的下一个加工位置。
在螺母锻压机中，由机床主轴驱动的各个机构必须安装在一个有限的空间里。由于空间的限制，机床上的刀具必须被安装在远离主轴的位置。为了驱动刀具产生需要的运动，刀具必须严格的固定在由曲柄滑块机构驱动的移动凸轮的从动件上。图1展示出了一张关键机构的示意图。实际上，曲柄也是螺母锻压机的主轴。虽然为了简化，移动凸轮被假定具有恒定的速率[3-5]，但是这里的移动凸轮实际上是曲柄滑块机构的滑块，并且以变速率来回地运动[1,2,6]。对于高速螺母锻压机，为了确保令人满意的机械运转状态和好的螺母质量，移动凸轮必须被正确的设计和精确地制造出来。因此，凸轮的轮廓和刀具中心的运动轨迹通过分析计算来确定。这篇文章的目的就是为了阐述由偏置曲柄滑块机构驱动的变速率移动凸轮的设计。