凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸

1、2021/8/61一、一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角三、三、滾子從動(dòng)件滾子半徑的選擇二、二、凸輪基圓半徑的確定凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸2021/8/62一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角o1AnnQFF2F1v21. 壓力角壓力角 ： 在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使構(gòu)中驅(qū)使從動(dòng)件從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)的力的方向線力的方向線與與從動(dòng)從動(dòng)件件上上受力點(diǎn)的速度方向線受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。所夾的銳角。Q作用在作用在從動(dòng)件上的載荷從動(dòng)件上的載荷F凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力sincos21FFFF

2、越小，受力越好。越小，受力越好。2. 壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的關(guān)系壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的關(guān)系推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有效分力推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有效分力阻礙從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有害分力阻礙從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有害分力第四節(jié)第四節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸2021/8/63sincos21FFFF推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有效分力推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有效分力阻礙從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有害分力阻礙從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有害分力當(dāng)當(dāng) 增大到某一數(shù)值時(shí)，有害分力增大到某一數(shù)值時(shí)，有害分力F2引起的引起的摩擦阻力大于有效分力摩擦阻力大于有效分力F1，此時(shí)無論凸輪給，此時(shí)無論凸輪給從動(dòng)件的作用力有多大，都不能推動(dòng)從動(dòng)件從動(dòng)件的作用力

3、有多大，都不能推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為機(jī)構(gòu)的自鎖。運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為機(jī)構(gòu)的自鎖。結(jié)論：結(jié)論：從避免機(jī)構(gòu)的自鎖，使機(jī)構(gòu)具有良好從避免機(jī)構(gòu)的自鎖，使機(jī)構(gòu)具有良好的受力狀況來看，的受力狀況來看， 越小越好。越小越好。2021/8/64 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)務(wù)必使設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)務(wù)必使 max 許用壓力角的推薦值：許用壓力角的推薦值：推程時(shí)推程時(shí)對(duì)于移動(dòng)從動(dòng)件，對(duì)于移動(dòng)從動(dòng)件， =30對(duì)于擺動(dòng)從動(dòng)件，對(duì)于擺動(dòng)從動(dòng)件， =3545回程時(shí)：回程時(shí)： =70802021/8/65OB3、壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系、壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系P點(diǎn)為速度瞬心，點(diǎn)為速度瞬心， 于是有：于是有：v=lOPr r

4、0 0 nnP lOP =v / eds/d= ds/d= lOC + lCP lCP = lOC = elCP = ds/d - - e tg = S + r20 - e2ds/d - - eC (S+S0 )tg S0= r20 -e2若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果 ，可增大可增大r0 s0sDvvr r0 02021/8/66ds/dOB 得：得： tg = S + r20 - e2ds/d + + enn同理，當(dāng)導(dǎo)路位于中心左側(cè)時(shí)，有：同理，當(dāng)導(dǎo)路位于中心左側(cè)時(shí)，有：lOP =lCP- - lOC lCP = ds/d + + e 于是：于是： tg = S + r20 - e2ds/d

5、 ee“+ +” 用于導(dǎo)路和瞬心位于中心兩側(cè)；用于導(dǎo)路和瞬心位于中心兩側(cè)；“- -” 用于導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)；用于導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)；顯然，導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)時(shí)，壓力角將減小。顯然，導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)時(shí)，壓力角將減小。注意：注意：用偏置法可減小推程壓力角，但同時(shí)增大了回用偏置法可減小推程壓力角，但同時(shí)增大了回 程壓力角，故偏距程壓力角，故偏距 e 不能太大。不能太大。PC lCP = (S+S0 )tg S0= r02 -e2r r0 0s0sD2021/8/67oAnnQ1Fv2Bnn2F2021/8/68oAv2F1nnv2nn2BF2021/8/69vcABC12F 20

6、21/8/610二、凸輪基圓半徑的確定在偏距一定，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的條件下，可減小壓力角，加大基圓半徑r0，從而改善機(jī)構(gòu)的傳力特性。 但機(jī)構(gòu)的尺寸會(huì)增大。（2）凸輪基圓半徑的確定）凸輪基圓半徑的確定 凸輪基圓半徑的確定的原則是：應(yīng)在滿足max的條件下，合理的確定凸輪的基圓半徑，使凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸不至過大。先按滿足推程壓力角的條件來確定基圓半徑r0，即r0 =(ds/d-e)/tan-s2+e21/2（1）凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與基圓半徑的關(guān)系S + r20 - e2220erseddstan2021/8/611凸輪與軸分開加工時(shí)，凸輪與軸分開加工時(shí)，ro(0.81)dsds為凸輪軸直徑為凸輪軸直徑

7、rods還要考慮滿足凸輪的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度的要求：當(dāng)凸輪和軸做成一體時(shí)，凸輪廓線的最小半徑應(yīng)大于軸的半徑。2021/8/612三、滾子半徑三、滾子半徑r rT T的選擇的選擇 如圖所示，工作輪廓曲率半徑a、理論輪廓曲率半徑與滾子半徑rr三者之間的關(guān)系為這時(shí)，工作輪廓曲率半徑恒大于理論輪廓曲率半徑，即a。這樣，當(dāng)理論輪廓作出后，不論選擇多大的滾子，都能作出工作輪廓。1凸輪理論輪廓的內(nèi)凹部分Tra2021/8/613 minaminmin amin = min-rTrT min=rTminrT min0 amin = min-rT=0 amin = min-rTrTrT min2凸輪理論輪廓的外凸部分2021/8/614 滾子半徑的選擇滾子半徑的選擇1. 按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不失真考慮按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不失真考慮取取 rT 0.8 min2. 按凸輪結(jié)構(gòu)尺寸考慮按凸輪結(jié)構(gòu)尺寸考慮取取 rT (0.10.5)rOrO 凸輪基圓半徑凸輪基圓半徑3. 按滾