赵 帅 尹明富 朱 洋

(天津工业大学机械工程学院 天津 300387)

弧面分度凸轮机构是一种性能优越并且适用于高速分度的新型蜗杆式凸轮传动机构，又被称为福开森机构[1]。目前，国内外对弧面分度凸轮机构的研究发展很快，在空间啮合原理、运动和几何特性分析、动力学研究等方面都已经取得了一定的研究成果，为该机构的设计和生产提供了强大的理论基础[2]。随着国内机械制造业的飞快发展，空间凸轮机构成为不可或缺的核心传动件，但是缺少对弧面分度凸轮机构润滑性能的研究。

弧面分度凸轮机构能够按照特定规律进行周期性的分度和转位动作,在机构长时间的运动时，弧面分度凸轮工作轮廓曲面与转盘滚子曲面之间接触区域的位置在分度期时容易出现失效情况[3-4]，直接影响其传动效率、平稳性能以及使用寿命。因此，本文作者研究弧面分度凸轮机构分度期润滑状态及形成动态润滑油膜厚度。

1 弧面分度凸轮机构数学模型

1.1 弧面分度凸轮机构工作原理

常规的弧面分度凸轮机构由弧面分度凸轮和转盘组成。当弧面凸轮匀速转动，在其分度期会推动转盘转动，在其停歇期2个相邻的圆柱滚子会停留在凸轮凸脊的两侧。机构在分度期啮合的过程中，由于弧面凸轮与圆柱滚子2个线接触摩擦面的相对运动产生的动压效应，会形成弹流润滑油膜，进而达到保护机构的目的[5-6]。

1.2 建立机构的研究模型

在机构中建立的坐标系如图1所示：O0X0Y0Z0为与机架相连的定坐标系，O1X1Y1Z1为与弧面凸轮相连的动坐标系，O2X2Y2Z2为与转盘相连的动坐标系，O′0X′0Y′0Z′0为与机架相连的辅助定坐标系。……