互包络线机构的工作特点

互包络线机构的工作特点

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互包络线机构是在接触处有滚有滑的高副机构如齿轮机构凸轮机构以及其他曲线廓形构件间的啮合传动

(1)被包络线与包络线

如图1。设共轭曲线K1K2分别固结于一对瞬心线C1C2当瞬心线绕轴心O1O2ω1ω2转动时共轭曲线K1K2组成既滚又滑的高副。过K1K2共轭接触点M的法线必通过此瞬时瞬心线C1C2的接触点P即通过相对运动瞬心

今对整个机构加上一个绕O2-ω2使从动件C2K2静止不动而主动件C1沿C2依次纯滚到P'P"P''' 等位置同时K1沿K2滚滑到M'M"M''' 等位置可见K2将包络各个位置的K1曲线K2为包络曲线K1为被包络曲线。反之K1将包络各个位置的K2曲线K1K2互相包络称互包络线或共轭曲线

可用K1K2的推压传动来实现瞬心线机构C1C2纯滚动时的瞬时传动比

(2)滑动速度

K1K2M点的相对滑动速度υM(K1/K2)等于其相对角速度(ω1-ω2)与接触点M至对应相对瞬心P间距离PM的乘积其方向垂直于PM

(3)压力角

从动件上接触点的受力方向(不计摩擦)和其绝对速度的方向间的夹角为该点压力角。互包络线机构可在设计时控制其压力角αM不超过一定的许用值来保证具有良好的传动特性

(4)互包络线机构的运动条件

K1K2是在给定共轭运动下的一对互包络曲线。设共轭运动为12两构件绕O1O2的转动φ1φ2=φ2(φ1)以及O2相对O1的移动ff(φ1)hh(φ1)。此时互包络线K1K2应满足下列三个运动条件(2)

1)K1K2上的任一对对应共轭点当处于共轭接触位置时必须重合。即M01(x1y1)转动φ1M02(x2y2)点移动(f0-f )(h0-h)并且又转动了φ2两点将在M(xM1yM1)(xM2yM2)接触。则

2)K1K2两曲线在共轭接触点M处必须相切即具有相同的斜率

3)在共轭接触点MK1K2的相对滑动速度必沿着其公切线方向或相对滑动速度必垂直于其公法线

化简得