Abstract
搖擺式凸面從動件雖相當少見,但已被應用於汽機車引擎汽門機構之中,因此本文希望探討引擎中使用外凸圓曲面從動件取代一般常見的平面與滾子從動件之原因,並將凹面從動件列入一併比較,分析四種從動件類型的最大接觸應力與以上各參數的關係。 本文的目的在於發展一套解析法來計算凸面從動件之盤形凸輪的輪廓,同時也分析這種凸輪機構的接觸力、接觸應力等,以說明凸面從動件的優點。選定盤形凸輪系統的相關條件、從動件的尺寸及從動件運動曲線函數後,即可定出凸輪機構的三個速度瞬心的位置。凸輪與從動件的接觸點就可以藉由從動件的位置以及這些瞬心的位置決定。藉這些條件即可導出凸輪節曲線的向量參數方程式、壓力角的方程式、凸輪輪廓的向量參數方程式以及凸輪輪廓的曲率半徑參數方程式。將凸輪機構受力狀態分析之後,即可用赫茲接觸應力理論計算凸輪與從動件的接觸應力,並將四種不同從動件(平面式、滾子式、凹面式以及凸面式從動件)的接觸應力加以分析比較。本文將推導、列述這些方程式、分析且比較其接觸力與接觸應力等表現,並分別以實例繪圖說明整個解析的過程以及所得到的結果。 根據範例的分析結果可推斷,凸面從動件的曲率半徑值會對降低凸輪機構的接觸力有顯著的影響。在壓力角、接觸力與最大接觸應力的比較上,四種從動件各有其優缺點所在,故選用時應依據實際應用情形而定。