カム設計について

カム設計について 〜カム機構設計の一般的な手順〜
カム機構の形式を選択(カム並びに従説の種類を決定)
出力運動の詳細を決定
・タイミング線図の作成
・カム曲線の選択
・運動の割付け
・機構の出力で作用する力、入力に必要な力の検討
機構(カム)諸元の決定
圧力角、機構の大きさ(カムの大きさ)、機構の強度などの制約条件を満たす諸元を決定する。
幾何特性の詳細確認
「2」「3」で決定した条件で、圧力角、曲率半径などを計算し、適切な形状か確認する。
強度、耐久性、剛性などの確認
【例】カム設計の手順
「3:機構諸元の決定」は、「4:幾何特性の詳細確認」「5:強度、耐久性、剛性などの確認」の結果をフィードバックして手順を繰り返すことが多い。場合により、「1:カム機構の形式を選択」「2:出力運動の詳細を決定」までさかのぼることもある。
前提15°の揺動運動が必要
1:カム機構の形式を選択円端揺動従節の回転板カムを選択
2:出力運動の詳細を決定タイミング線図を定義。カム曲線は変形正弦(MS)を使用
3:機構諸元の決定圧力角の近似式から、最大圧力角、最大カム径などの制約条件を満足するように諸元を決定

4:幾何特性の詳細確認圧力角、曲率半径などを厳密に計算。最大圧力角、凸の最小曲率半径、凹の最小曲率半径などが許容範囲内かどうか確認

5:強度、耐久性、剛性などの確認幾何特性データを用いて、面圧、機構要素の強度、転がり疲労寿命、剛性などが要求性能を満足することを確認
設計完了

※タイミング線図:カムの1周期分の動きに対して出力運動を定義したもの。
※カムの種類→ カムの種類