（陕西科技大学 机电工程学院，西安 710021）

0 引言

弧面凸轮机构由于其良好的工作特性，在高速重载的分度机构中广泛应用，近年来，尤其是在各类食品包装机械中受到越来越多的重视［1-4］。国内外学者对其运动［5-7］、动力学特性和设计制造等方面进行了广泛的研究［8-10］。这些研究成果推动了弧面凸轮机构的发展，但均针对外啮合这一传动方式，本文提出内啮合弧面凸轮机构这一新的传动形式。

虽然内啮合和外啮合空间曲面啮合理论相同，针对外啮合情况下机构的建模［11］、压力角［12］、凸轮曲线设计等多个方面已取得了一些研究成果［13］，但内啮合时上述这些方面均会发生变化。由于压力角是影响机构运动特性和受力情况的重要参数，本文以多年来课题组对弧面凸轮机构的研究为基础，以内啮合弧面凸轮机构为研究对象，利用空间坐标系回转张量变换的方法，建立了内啮合时压力角的计算公式，并分析了压力角的影响因素，完善了弧面凸轮机构的设计理论。

1 凸轮轮廓曲面方程

内啮合弧面凸轮机构由弧面凸轮、从动盘和向内辐射的滚子组成。相比于外啮合形式，其结构更加紧凑，分度数更多。

1.1 建立坐标系

建立空间坐标系，如图1所示。4个坐标系分别为：固定坐标系o-xyz：z轴与从动盘回转轴线重合，x轴是凸轮回转轴与从动盘回转轴的公垂线，x轴与z轴的交点为原点o，y轴与凸轮回转轴y1平行。凸轮坐标系o1-x1y1z1与凸轮固结，y1轴为凸轮的回转轴，原点o1为凸轮曲面的基准点。……