共轭凸轮

运用机械原理的轻工机械

共轭凸轮由固结在同一轴上的主、回两凸轮组成，它们分别控制从动件往返两个行程，以保持凸轮与从动件之间的锁合。共轭凸轮机构中的主、回凸轮是相对而言的。设计者通常把完成主要工艺动作的那个凸轮称为主凸轮，而另一个称为回凸轮。

结构设计

凸轮与轴的连接方式，根据受力的大小，可设计成连轴式或分体式。右图为连轴式，即凸轮与轴做成一体，轴的两端伸出凸轮箱体的方面，用联轴器与其他结构相连接。这种结构较牢固，能承受较大的冲击负荷，但须整体锻造。凸轮与轴分为两只零件的分体式结构，虽然制造方便，但所能承受的负荷要比整体式小。为减少凸轮偏心质量的惯性力所引起的振动，凸轮上可在适当地位开几个孔，以求静平衡。凸轮的材料要求耐磨，可用35CrMo-钢或40CrMo-钢制造，表面热处理淬硬。

根据生产实践的经验，连轴式共轭凸轮的技术要求有如下几项：

（1）从动件的运动规律是靠主凸轮2的运动曲线ABC来保证的（见右图1），要求制造精确。ABC曲线的半径允差≤0.05mm，其中A处和C处是关系到机构运动是否平稳的重要部分，采用摆线运动或组合运动时加工精度更应注意尽量减少误差，以免曲线失真走样。A和C处的允差≤0.01mm。

（2）主凸轮2的静止部分即圆弧AC的径向跳动量≤0.02mm。

（3）轴两端装滚动轴承处的轴径径向跳动量≤0.02mm。

结构参数

共轭凸轮在很多工作机构如打纬、引纬、开口等都有应用。这些凸轮往往承受较大的工艺负荷或动力负荷。为减小凸轮的磨损，延长使用寿命，需要对凸轮的压力角加以控制，同时要求凸轮尺寸不能过大，所以根据理论分析来合理制定共轭凸轮机构的各有关结构参数是很必要的。这样才能使压力角控制得较小，又能获得结构紧凑的凸轮机构。

在右图2中示出与压力角有关的结构参数有：

（1）双臂从动杆的臂长与，它们可以相等，也可以不相等；

（2）两杆臂之间的夹角γ；

（3）从动杆与凸轮轴心的相对起始位置，这可用中心距和角或来表示。为连心线与杆臂在最低位置时的夹角；为与在最低位置（对应于副凸轮的最大半径）时的夹角。

应用

运动机构

如右图3所示的共轭凸轮直线往复运动机构，这是用两枚凸轮共轭约束来实现上下运动的正切型凸轮机构。由于这种凸轮机构可施加预压力，是一种无间隙的约束运动。这种机构主凸轮和从动凸轮的最大压力角要求相等，在设计两枚凸轮相位差时，必须认真研究。此外，凸轮在轴上的固定方法有用键和剖分式两种方法。

直线移送机构

共轭凸轮推杆直线移送机构如图4所示，图中没有表示出最终工作端。

由于摆杆驱动连杆机构，从而得到直线运动。这种机构的特征在于用平面凸轮和平面沟槽凸轮组成了结构紧凑的机构。在凸轮和凸轮滚子之间施加压力，所以结构刚性好，可用于高速化。

打纬机构

右图所示为Sulzer片梭织机的共轭凸轮打纬机构的机构简图。当主轴1回转时，主凸轮2推动转子3，带动筘座脚4以摇轴5为中心按逆时针方向摆向机前，使筘座6上的钢筘7进行打纬，此时转子8在双臂摆杆作用下紧贴副凸轮9。打纬完毕后，副凸轮变为主动，推动转子8，使筘座脚按顺时针方向向机后摆动，此时，转子3又贴紧主凸轮。两凸轮如此相互共轭，使筘座做积极的往复运动。

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