《表1 凸轮驱动器与落体运动方程Tab.1 Motion equation of cam driver and free-falling body》

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《绝对重力仪的自由落体凸轮驱动器设计与仿真》

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为保证凸轮从动件和轮廓始终接触，根据机构的封闭方式可分为力封闭型和几何封闭型两种。共轭凸轮属于后者，具有接触应力小、传动精度高等特点，具有良好的转动特性和动力学特性，适用于中高速场合[11]。自由落体凸轮驱动器是利用同侧双滚子形锁合共轭盘形凸轮实现的，从动支架有两个滚子（图1），其中一个借助外力牵制另外一个运动，使凸轮能与从动支架始终保持接触，从而在振动、噪音、磨损等方面得到有效控制。设滚子直径φ=12 mm，双滚子中心距d=19.8mm。由表1获得凸轮理论廓线的位移时间数据点导入到SolidWorks的线性马达驱动从动支架，设置运动周期0.3s，给驱动凸轮的输入轴添加角速度为200rpm的旋转马达，跟踪双滚子圆心的运动轨迹，再利用这两条运动轨迹曲线求得等距6mm的凸轮实际廓线，分别拉伸、切除即可得到三维凸轮模型[12]。完成设计的凸轮模型如图3所示，图中两条红色细实线为双滚子圆心的运动轨迹。将设计好的凸轮模型另存为IGS格式，即可供其他CAM软件进行调用。