變速移動凸輪機構(gòu)的設計
機械工程專業(yè)動力系，國立清華大學，新竹30013，臺灣
摘要
由偏置曲柄滑塊機構(gòu)帶動的移動凸輪具有不同的速率，它的從動件可以反復的進行沖程和回程運動。通過引入速度瞬心、凸輪輪廓、刀具的運動軌跡、壓力角、曲率半徑等概念，可以將該凸輪參量化地表達出來，且其從動件的運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。

關鍵詞：變速率；移動凸輪；運動系數(shù)

一、 緒論
像螺母一類的螺紋緊固件被廣泛的應用于機件中。它們通常由兩種專業(yè)機床來生產(chǎn)出來——螺母鍛壓機和螺母攻絲機[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鍛造出想要的幾何形狀，然后用螺母攻絲機加工出它的內(nèi)螺紋。為了實現(xiàn)螺母鍛壓機的預期功能，必須要有一個斷料進給機構(gòu)。這種機構(gòu)能夠從盤條上切出適當長度的鋼段作為螺母坯料，并隨后將其轉(zhuǎn)移至螺母鍛壓機的下一個加工位置。
在螺母鍛壓機中，由機床主軸驅(qū)動的各個機構(gòu)必須安裝在一個有限的空間里。由于空間的限制，機床上的刀具必須被安裝在遠離主軸的位置。為了驅(qū)動刀具產(chǎn)生需要的運動，刀具必須嚴格的固定在由曲柄滑塊機構(gòu)驅(qū)動的移動凸輪的從動件上。圖1展示出了一張關鍵機構(gòu)的示意圖。實際上，曲柄也是螺母鍛壓機的主軸。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際上是曲柄滑塊機構(gòu)的滑塊，并且以變速率來回地運動[1,2,6]。對于高速螺母鍛壓機，為了確保令人滿意的機械運轉(zhuǎn)狀態(tài)和好的螺母質(zhì)量，移動凸輪必須被正確的設計和精確地制造出來。因此，凸輪的輪廓和刀具中心的運動軌跡通過分析計算來確定。這篇文章的目的就是為了闡述由偏置曲柄滑塊機構(gòu)驅(qū)動的變速率移動凸輪的設計。