研究生: |
劉俊宏 |
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論文名稱: |
搖擺式凹面從動件之盤形凸輪機構的設計 |
指導教授: |
吳隆庸
Wu, Long-Iong |
口試委員: | |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 動力機械工程學系 Department of Power Mechanical Engineering |
論文出版年: | 2009 |
畢業學年度: | 97 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 56 |
中文關鍵詞: | 凹面從動件 、接觸應力 、凸輪機構 |
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凸輪機構是藉由凸輪與從動件之直接接觸接觸,使從動件達到所預期的運動。凸輪機構中,凸輪與從動件間的接觸面積很小,因此易導致過大的接觸應力。接觸應力會受到材料性質、物體形狀、施加力量、曲率半徑等影響。本文改變從動件之形狀,將平面從動件改為內凹圓曲面從動件,並分析其分別所受到之最大接觸應力的差異。
本文透過瞬心向量法,求出凸輪輪廓與壓力角的方程式。再將凸輪輪廓參數方程式代入曲率半徑公式求出凸輪輪廓各點之曲率半徑,並藉由曲率半徑加以判斷凸輪輪廓是否產生過切現象,以確保凸輪機構能適當運動。計算回位彈簧係數,查詢產業型錄,選取適當的彈簧,使凸輪機構在運動過程中,凸輪與從動件持續保持接觸。根據動力學觀念取力矩平衡,計算出凸輪與從動件之間的表面接觸力,再將所求出之表面接觸力與曲率半徑帶入赫茲接觸應力理論公式,計算出凸輪旋轉一週期時各點之最大接觸應力。最後再分析凸輪機構中各項設計參數對最大接觸應力所造成之影響,設計參數包括基圓半徑、偏位量、凸輪與從動件旋轉軸心距、升程、升程角等。
[1] Martin, G. H., 1982, Kinematics and Dynamics of Machine, 2nd Ed., McGraw-Hill, New York, pp. 208-216.
[2] 顏鴻森,吳隆庸,2006,機構學,東華書局,台北,221-304頁。
[3] Norton, R. L., 2004, Design of Machinery, 3rd Ed., McGraw-Hill, New York, pp. 377-458.
[4] Collins, J. A., 2003, Mechanical Design of Machine Elements and Machines, John Wiley & Sons, New York, pp. 232-237.
[5] Shigley, J. E., Mischke, C. R., and Budynas, R. G., 2004, Mechanical Engineering Design, 7th Ed., McGraw-Hill, New York, pp. 161-166.
[6] 郭連聲,柴邦衡譯,1976,凸輪機構,中國機械工業出版社,北京市,99-127頁。
[7] Norton, R. L., 2002, Cam Design and Manufacturing Handbook, Industrial, New York, pp. 331-333, pp. 358-376.
[8] Wu, L. I., 2003, “Calculating conjugate cam profile by vector equation,” Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part C:Journal of Mechanical Engineering Science, Vol. 217, No. 10, pp. 1117-1123.
[9] Waldron, K. J., and Kinzel , G. L., 1999, Kinematics, Dynamics, And Design of Machinery, John Wiley & Sons, New York, pp. 361-367.
[10] Nayak, N., Lakshminarayanan, P. A., Babu, M. K. G., and Dani, A. D., 2006, “Predictions of cam follower wear in diesel engines,” Wear, Vol. 260, No. 1-2, pp. 181-192.
[11] 陳端偉,2008,平移式從動件之盤形凸輪機構設計與分析,碩士論文,國立清華大學動力機械工程學系,新竹。
[12] 吳隆庸,洪嘉宏,張信良,2002,〝盤形凸輪輪廓的向量式表示法〞,技術學刊,17卷,1期,59-65頁。
[13] 陳昭良,1998,徑向式從動件平板凸輪接觸應力特性質之分析以及凸輪輪廓誤差對從動件運動曲線之影響,碩士論文,國立清華大學動力機械工程學系,新竹。
[14] 林宏宇,1993,擺動式滾子從動件共軛板凸輪之最佳化設計,碩士論文,國立清華大學動力機械工程學系,新竹。
[15] Johnson, K. L., 1985, Contact Mechanics, Cambridge University Press, New York, pp. 84-106.
[16] Boresi, A. P., Sidebottom, O. M., 1985, Advanced Mechanics of Materials, 4th Ed., John Wiley & Sons, New York, pp. 599-643.
[17] Norton, R. L., 1996, Machine Design An Integrated Approach, Prentice-Hall, N.J., pp. 493-530.
[18] 吳曉暉,1994,凸輪從動件運動曲線之分析與評估,碩士論文,國立清華大學動力機械工程學系,新竹。
[19] 小栗富士雄,小栗達男,1984,機械設計圖表便覽,台隆書店,台北,第八章。
[20] Rothbart, H. A., 1956, Cams Design, Dynamics, and Accuracy, John Wiley & Sons, New York, pp. 257-268.
[21] Rothbart, H. A., 2004, Cam Design Handbook, McGraw-Hill, New York, pp. 217-250.