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研究生:祁嘉威
研究生(外文):Chi Chia Wei
論文名稱:可調衝程的凸輪機構之探討
指導教授:吳隆庸
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:172
中文關鍵詞:可調機構可調衝程凸輪機構運動特性調整
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凸輪曲線係指凸輪機構中凸輪所驅動之從動件的運動曲線,凸輪從動件衝程定義為運動曲線中高低點的位移改變量。運動曲線的微分定義為速度曲線,二次微分定義為加速度曲線,凸輪機構運動特性可利用上述曲線及壓力角曲線來判斷之。
經過適當設計製造的凸輪可以應用在高轉速的裝置上,其穩定且滿足多點運動的特性以及體型小且動態平衡容易是凸輪機構最大的優勢。設計者依據所需之凸輪運動輸出,選取適當的運動曲線,進而設計凸輪輪廓。而凸輪的加工與製造所占的成本則是凸輪生產最主要的花費,有時需要改良現有機器的特性,若因此重新採用新的凸輪,不僅非常不經濟且會牽連到太多機台原有的設計,導致整體的配合度出現問題。
本文擬採用在不變更原始凸輪輪廓的前提下,改變凸輪機構相關參數,如從動件偏置量、平板角度、滾子半徑等,來達到改變凸輪機構運動之特性,以最簡單而經濟的方式,不須再次加工新的凸輪便可以達到機器改良的需求。這種調整策略可以應用在直動式平板、滾子從動件凸輪機構與擺動式平板、滾子從動件凸輪機構。最後並建立一個所有調整參數對凸輪運動輸出的完整調整矩陣。
目 錄
頁數
摘要 I
誌謝 II
目錄 III
圖目錄 VIII
表目錄 XV
符號說明 XVIII
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-2 研究動機 1
1-3 文獻回顧 2
1-4 研究目的 3
第二章 基本理論 4
2-1凸輪曲線 4
2-2 平面機構的瞬心 6
2-3 凸輪輪廓曲線 7
2-3-1 徑向直動滾子從動件凸輪輪廓 7
2-3-2 偏位直動滾子從動件凸輪輪廓 9
2-3-3 直動式平板從動件凸輪輪廓 11
2-4 凸輪曲線升程及降程角度定義 13
第三章 直動式滾子從動件凸輪 14
3-1 凸輪設計條件 14
3-2 可調衝程之參數 16
3-2-1 偏置量改變時之從動件運動公式推導 16
3-2-2 滾子半徑改變時之從動件運動公式推導 24
3-2-3 滾子從動桿件運動方向改變時之從動件運動公式推導 26
3-3 調整單一參數對凸輪從動件運動輸出之影響 27
3-3-1偏置量改變對從動件運動輸出之影響 27
3-3-1a 對位移之影響 27
3-3-1b 對速度之影響 28
3-3-1c 對加速度之影響 29
3-3-1d 對壓力角之影響 30
3-3-1e 對凸輪升降各行程之影響 31
3-3-2 滾子半徑改變對從動件運動輸出之影響 39
3-3-2a 對位移之影響 39
3-3-2b對速度之影響 39
3-3-2c 對加速度之影響 40
3-3-2d 對壓力角之影響 40
3-3-2e 對凸輪升降各行程之影響 40
3-4 同時調整兩參數對凸輪從動件運動輸出之影響 41
3-5 滾子凸輪調整矩陣 50
第四章 直動式平板從動件凸輪 51
4-1 平板從動件凸輪特性 51
4-2 可調衝程之參數 51
4-2-1 平板角度改變時之從動件運動公式推導 54
4-3 調整平板角度對凸輪從動件運動輸出之影響 54
4-3-1 對位移之影響 54
4-3-2 對速度量之影響 54
4-3-3 對加速度之影響 55
4-3-4 對壓力角之影響 56
4-3-5 對凸輪升降各行程之影響 56
4-4 平板凸輪調整矩陣 60
第五章 擺動式平板從動件凸輪 61
5-1 輪廓推導 61
5-2 可調衝程之參數 63
5-2-1 軸心距改變時之從動件運動公式推導 64
5-2-2 偏置量改變時之從動件運動公式推導 68
5-3 調整單一參數對凸輪機構從動件運動輸出之影響 74
5-3-1偏置量改變對從動件運動輸出之影響 74
5-3-1a 對角位移之影響 74
5-3-1b 對角速度之影響 75
5-3-1c 對角加速度之影響 75
5-3-1d 對壓力角之影響 76
5-3-1e 對凸輪升降各行程之影響 77
5-3-2 軸心距改變對從動件運動輸出之影響 86
5-3-2a 對角位移之影響 86
5-3-2b對角速度之影響 87
5-3-2c 對角加速度之影響 88
5-3-2d 對壓力角之影響 88
5-3-2e 對凸輪升降各行程之影響 89
5-3-3運動輸出曲線不平滑之探討 98
5-4 同時調整兩參數對凸輪從動件運動輸出之影響 100
5-5 滾子凸輪調整矩陣 100
第六章 擺動式滾子從動件凸輪 104
6-1 輪廓推導 104
6-2 可調衝程之參數 106
6-2-1 軸心距改變時之從動件輸出運動公式推導 107
6-2-2 擺臂長度改變時之從動件輸出運動公式推導 111
6-2-3 滾子半徑改變時之輸出運動公式推導 113
6-3 調整參數對凸輪機構運動輸出實際之影響 118
6-3-1 軸心距改變對運動輸出之影響 118
6-3-1a 對角位移之影響 118
6-3-1b對角速度之影響 119
6-3-1c 對角加速度之影響 120
6-3-1d 對壓力角之影響 121
6-3-1e 對凸輪升降各行程之影響 122
6-3-2從動件擺臂長改變對從動件運動輸出之影響 130
6-3-2a 對角位移之影響 130
6-3-2b 對角速度之影響 131
6-3-2c 對角加速度之影響 132
6-3-2d 對壓力角之影響 132
6-3-2e 對凸輪升降各行程之影響 134
6-3-3滾子半徑改變對運動輸出之影響 141
6-3-3a 對角位移之影響 141
6-3-3b對角速度之影響 141
6-3-3c 對角加速度之影響 142
6-3-3d 對壓力角之影響 143
6-3-3e 對凸輪升降各行程之影響 144
6-3-4運動輸出曲線不平滑之探討 160
6-4 滾子凸輪調整矩陣 162
第七章 結論 169
參考文獻 171
參 考 文 獻
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