簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 曾國宗
論文名稱： 盤形凸輪輪廓解析計算法之比較-包絡線法及向量表示法
指導教授： 吳隆庸
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： 2003
畢業學年度： 91
語文別： 中文
論文頁數： 118
中文關鍵詞： 凸輪輪廓 、解析法 、包絡線法 、向量表示法
相關次數： 點閱：2  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 摘 要
    盤形凸輪輪廓的設計方法，分為圖解法及解析法兩種；其中圖解法乃以製圖方法，依所需的從動件運動曲線對應描繪出凸輪輪廓；解析法則是利用數學推導出凸輪輪廓曲線解析式，對於製造凸輪時所需的加工刀具路徑亦能以解析式表示，因此解析法已廣為凸輪輪廓設計製造產業所使用。

    早期解析法以利用包絡線原理計算凸輪輪廓曲線參數式為主要方法；由於包絡線法的計算過程中需先寫出從動件的族群方程式，再將族群方程式對族群參數微分所得式子與其解聯立方可得到輪廓參數式，其過程頗為繁雜。最近則有新發展出的向量表示法用以求盤形凸輪輪廓，其利用速度瞬心的觀念，將輪廓解析式以向量式表示，計算過程簡單明瞭，縮短了盤形凸輪輪廓設計的流程與時間。

    本文乃針對解析法的兩種不同方法：包絡線法與向量表示法，加以分析比較，驗證其對於相同凸輪輪廓的設計結果，並找出兩法共同對應的設計參數。藉此除了能夠更加瞭解盤形凸輪輪廓設計的方法與過程，對於影響凸輪輪廓及工作效能的重要參數，以及兩種解析法的優缺點亦能有所認識。

    目 錄 頁數 摘要 Ⅰ 誌謝 Ⅱ 目錄 Ⅲ 圖目錄 Ⅴ 符號說明 Ⅶ 第一章 前言 1 1-1 研究動機 1 1-2 文獻回顧 2 1-3 研究目的 2 第二章 基本理論 4 2-1 包絡線原理 4 2-2 平面機構的瞬心 9 第三章 偏位直動滾子從動件凸輪輪廓計算與分析 11 3-1 包絡線法求偏位直動滾子從動件凸輪輪廓 11 3-2 向量法求偏位直動滾子從動件凸輪輪廓 18 3-3 包絡線法及向量法之比較 20 3-3-1 凸輪與從動件接觸點法線之分析 20 3-3-2 凸輪輪廓解析式之分析 30 第四章 徑向直動滾子從動件凸輪輪廓計算與分析 40 4-1 包絡線法求徑向直動滾子從動件凸輪輪廓 40 4-2 向量法求徑向直動滾子從動件凸輪輪廓 47 4-3 包絡線法及向量法之比較 49 4-3-1 凸輪與從動件接觸點法線之分析 49 4-3-2 凸輪輪廓解析式之分析 56 第五章 直動平面型從動件凸輪輪廓計算與分析 63 5-1 包絡線法求直動平面型從動件凸輪輪廓 63 5-2 向量法求直動平面型從動件凸輪輪廓 67 5-3 包絡線法及向量法之比較 69 5-3-1 凸輪與從動件接觸點法線之分析 69 5-3-2 凸輪輪廓解析式之分析 72 第六章 擺動式滾子從動件凸輪輪廓計算與分析 74 6-1 包絡線法求擺動式滾子從動件凸輪輪廓 74 6-2 向量法求擺動式滾子從動件凸輪輪廓 81 6-3 包絡線法及向量法之比較 84 6-3-1 凸輪與從動件接觸點法線之分析 84 6-3-2 凸輪輪廓解析式之分析 92 第七章 擺動式平面型從動件凸輪輪廓計算與分析 100 7-1 包絡線法求擺動式平面型從動件凸輪輪廓 100 7-2 向量法求擺動式平面型從動件凸輪輪廓 105 7-3 包絡線法及向量法之比較 107 7-3-1 凸輪與從動件接觸點法線之分析 108 7-3-2 凸輪輪廓解析式之分析 111 第八章 結論 115 參考文獻 118 圖 目 錄 頁數 圖2.1 由滾子圓族群所形成之內外包絡線 4 圖2.2 直線運動的圓所形成之包絡線 5 圖2.3(a) 彈道軌跡 6 圖2.3(b) 不同仰角彈道軌跡所形成之包絡線 6 圖2.4 擴散漣漪所形成之包絡線 7 圖2.5 三桿機構的瞬心 9 圖2.6 盤形凸輪機構的瞬心 9 圖3.1 偏位直動滾子從動件凸輪機構 11 圖3.2 刀具路徑與凸輪輪廓幾何關係圖 15 圖3.3 (x1,y1)所描繪之輪廓曲線 16 圖3.4 (x2,y2)所描繪之輪廓曲線 16 圖3.5 M-Θ、N-Θ及y-Θ圖 16 圖3.6 利用判斷法則所描繪之完整內包絡線輪廓 17 圖3.7 偏位直動滾子從動件凸輪機構及其瞬心 18 圖3.8 從動件與凸輪接觸點法線及凸輪機構瞬心 27 圖3.9 (x1,y1)所描繪之輪廓曲線及Θ(N=0)與鄰近之從動件凸輪 接觸點法線 29 圖3.10 族群曲線與包絡線接觸點之法線及包絡線法第二條方程式 30 圖4.1 徑向直動滾子從動件凸輪機構 40 圖4.2 刀具路徑與凸輪輪廓幾何關係圖 43 圖4.3 (x1,y1)所描繪之輪廓曲線 44 圖4.4 (x2,y2)所描繪之輪廓曲線 44 圖4.5 M-Θ、N-Θ及y-Θ圖 45 圖4.6 利用判斷法則所描繪之內包絡線輪廓 46 圖4.7 徑向直動滾子從動件凸輪機構及其瞬心 47 圖4.8 從動件與凸輪接觸點法線及凸輪機構瞬心 53 圖4.9 刀具中心與從動件及凸輪接觸點法線關係圖 54 圖4.10 (x1,y1)所描繪之輪廓曲線及Θ(N=0)與鄰近之從動件凸輪 接觸點法線 55 圖5.1 直動平面型從動件凸輪機構 63 圖5.2 刀具中心與凸輪輪廓之幾何關係圖 66 圖5.3 直動平面型從動件凸輪機構及其瞬心 67 圖5.4 從動件與凸輪接觸點法線及凸輪機構瞬心 71 圖5.5 刀具中心與從動平板及凸輪接觸點法線關係圖 72 圖6.1 擺動式滾子從動件凸輪機構 74 圖6.2 刀具中心與凸輪輪廓之幾何關係圖 78 圖6.3 (x1,y1)所描繪之輪廓曲線 79 圖6.4 (x2,y2)所描繪之輪廓曲線 79 圖6.5 M-Θ、N-Θ及y-Θ圖 79 圖6.6 利用判斷法則所描繪之完整內包絡線輪廓 80 圖6.7 擺動式滾子從動件凸輪機構及其瞬心 81 圖6.8 從動件與凸輪接觸點法線及凸輪機構瞬心 89 圖6.9 刀具中心與從動件及凸輪接觸點法線關係圖 90 圖6.10 (x1,y1)所描繪之輪廓曲線及Θ(N=0)與鄰近之從動件凸輪 接觸點法線 91 圖7.1 擺動式平面型從動件凸輪機構 100 圖7.2 加工刀具中心點與平板及輪廓接觸點之幾何關係圖 104 圖7.3 擺動式平面型從動件凸輪機構及其瞬心 105 圖7.4 從動件與凸輪接觸點法線及凸輪機構瞬心 110

    參 考 文 獻
    1.顏鴻森，機構學，東華書局，台北市，第177-235頁（1997）。
    2.Martin, G. H., Kinematics and Dynamics of Machines, 2nd Ed., McGraw-Hill, New York, pp. 208-216（1982）.
    3.Erdman, A. G., and Sandor, G. N., Mechanism Design: Analysis and Synthesis, VolumeⅠ, Prentice-Hall, New Jersey, pp. 393-400（1994）.
    4.蔣君宏，機構學，正中書局，台北市，第321頁（1957）。
    5.Rothbart, H. A., Cams Design, Dynamics, and Accuracy, John Wiley & Sons, New York, pp. 93-130（1956）.
    6.Carver, W. B., and Quinn, B. E., "An Analytical Method of Cam Design," Mechanical Engineering, August, pp. 523-526（1945）.
    7.Hanson, R. S. and Churchill, F. T., "New Cam Design Equations," Product Engineering, August 20, pp. 45-55（1962）.
    8.Meng, J. L., Hsieh, K. E., and Tsay, C. B., "An Analytical Method for Synthesis of Cam Profiles," Journal of CSME, Vol. 8, No. 4, pp. 271-276.（1987）.
    9.Waldron K. J., and Kinzel, G. L., Kinematics, Dynamics, and Design of Machinery, John Wiley & Sons, New York, pp. 349-384（1999）.
    10.吳隆庸，洪嘉宏，張信良，"盤形凸輪輪廓的向量式表示法"，技術學刊，第十七卷，第一期，第59-65頁（2002）。
    11.Reeve, J., Cams for Industry, Mechanical Engineering Publications, London, pp. 90-126, pp. 253-258（1995）.
    12.Jensen, P. W., Cam Design and Manufacture, 2nd Ed., Marcel Dekker, New York, pp. 46-74（1987）.
    13.Wilson, C. E., and Sadler, J. P., Kinematics and Dynamics of Machinery, 2nd Ed., Harper & Row, New York, pp. 353-385（1991）.
    14.Boltyanskii, V. G., Envelopes, Macmillan Company, New York, pp. 17-19（1964）.

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)
    QR CODE