凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)§9-4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定

1、 9-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類 9-2 推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 9-3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì) 9-4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定第9章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)9-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類 凸輪機(jī)構(gòu)是含有凸輪的一種凸輪機(jī)構(gòu)是含有凸輪的一種高副高副機(jī)構(gòu)，在機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)機(jī)自動(dòng)機(jī)械和半自動(dòng)機(jī)械械和半自動(dòng)機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。中得到了廣泛的應(yīng)用。 凸輪是一具有曲面輪廓的構(gòu)件，一般多為原動(dòng)件凸輪是一具有曲面輪廓的構(gòu)件，一般多為原動(dòng)件（有時(shí)為機(jī)架）；（有時(shí)為機(jī)架）；當(dāng)凸輪為原動(dòng)件時(shí)，通常作等速當(dāng)凸輪為原動(dòng)件時(shí)，通常作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或移

2、動(dòng)，而從動(dòng)件則按預(yù)期輸出特性要求連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，而從動(dòng)件則按預(yù)期輸出特性要求作連續(xù)或間歇的往復(fù)擺動(dòng)、移動(dòng)或平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。作連續(xù)或間歇的往復(fù)擺動(dòng)、移動(dòng)或平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 凸輪機(jī)構(gòu)具有凸輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)要求的單，可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等優(yōu)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律等優(yōu)點(diǎn)，因而在，因而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。用。 如圖如圖3-13-1所示的所示的內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)配氣凸輪機(jī)構(gòu)，原動(dòng)凸輪，原動(dòng)凸輪1 1連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)凸輪連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)凸輪高副驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件高副驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件2 2（閥桿）（閥桿）按預(yù)期的輸出特性啟閉閥按預(yù)期的輸

3、出特性啟閉閥門(mén)，使閥門(mén)既能充分開(kāi)啟，門(mén)，使閥門(mén)既能充分開(kāi)啟，又具有較小的慣性力。又具有較小的慣性力。 圖3l沖床裝卸料凸輪機(jī)構(gòu)沖床裝卸料凸輪機(jī)構(gòu) 原動(dòng)凸輪原動(dòng)凸輪1固定于沖固定于沖頭上頭上 當(dāng)其隨沖頭往復(fù)上當(dāng)其隨沖頭往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)凸輪下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)凸輪高副驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件高副驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件2以一以一定規(guī)律往復(fù)水平移動(dòng)定規(guī)律往復(fù)水平移動(dòng) 從而使機(jī)械手按預(yù)從而使機(jī)械手按預(yù)期的輸出特性裝卸工期的輸出特性裝卸工件。件。 罐頭盒封蓋機(jī)構(gòu)罐頭盒封蓋機(jī)構(gòu) 所示的罐頭盒封蓋所示的罐頭盒封蓋機(jī)構(gòu)，亦為一凸輪機(jī)機(jī)構(gòu)，亦為一凸輪機(jī)構(gòu)。構(gòu)。 原動(dòng)件原動(dòng)件1連續(xù)等速連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)帶有凹槽轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)帶有凹槽的固定凸輪的固

4、定凸輪3的高副導(dǎo)的高副導(dǎo)引從動(dòng)件引從動(dòng)件2上的端點(diǎn)上的端點(diǎn)C沿預(yù)期的軌跡沿預(yù)期的軌跡接合接合縫縫S運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 從而完成罐頭盒的從而完成罐頭盒的封蓋任務(wù)。封蓋任務(wù)。 當(dāng)帶有凹槽的圓柱凸當(dāng)帶有凹槽的圓柱凸輪輪1連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)嵌于其槽中的滾子驅(qū)過(guò)嵌于其槽中的滾子驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件動(dòng)從動(dòng)件2往復(fù)移動(dòng)往復(fù)移動(dòng) 凸輪凸輪1每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，從動(dòng)件動(dòng)件2即從喂料器中推出即從喂料器中推出一塊巧克力并將其送至一塊巧克力并將其送至待包裝位置。待包裝位置。巧克力輸送凸輪機(jī)構(gòu)巧克力輸送凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)在對(duì)開(kāi)印刷機(jī)中的應(yīng)用 凸輪機(jī)構(gòu)在膠印機(jī)中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在內(nèi)燃機(jī)中的應(yīng)用二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類二、凸輪

5、機(jī)構(gòu)的分類 在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪可為原動(dòng)件也可為機(jī)架；在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪可為原動(dòng)件也可為機(jī)架；但多數(shù)情況下，凸輪為原動(dòng)件但多數(shù)情況下，凸輪為原動(dòng)件。 從不同角度出發(fā)，凸輪機(jī)構(gòu)可作如下分類。從不同角度出發(fā)，凸輪機(jī)構(gòu)可作如下分類。 1、按按兩活動(dòng)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性兩活動(dòng)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分分類類 (1) 平面凸輪機(jī)構(gòu)平面凸輪機(jī)構(gòu)：兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)：兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為為平面運(yùn)動(dòng)平面運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu) . (2) 空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)：兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)：兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為為空間運(yùn)動(dòng)空間運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，的凸輪機(jī)構(gòu)， a. 盤(pán)形凸輪盤(pán)形凸輪： 凸輪的基本型式凸輪

6、的基本型式 是一個(gè)是一個(gè)相對(duì)機(jī)架作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)機(jī)架作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或或?yàn)闄C(jī)架為機(jī)架且且具有變化具有變化向徑的盤(pán)形構(gòu)件向徑的盤(pán)形構(gòu)件 它可視為盤(pán)形它可視為盤(pán)形凸輪的演化型式。凸輪的演化型式。 是一個(gè)是一個(gè)相對(duì)機(jī)相對(duì)機(jī)架作直線移動(dòng)架作直線移動(dòng)或或?yàn)闉闄C(jī)架且具有變化輪機(jī)架且具有變化輪廓的構(gòu)件廓的構(gòu)件 b. 移動(dòng)凸輪移動(dòng)凸輪：(2) (2) 空間凸空間凸輪機(jī)構(gòu)輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)械加工中的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在其它機(jī)器中的應(yīng)用2 2、按推桿形狀分類、按推桿形狀分類(1)尖頂推桿尖頂推桿： 尖端能與任意復(fù)雜凸輪輪廓保持接觸，因而尖端能與任意復(fù)雜凸輪輪廓保持接觸，因而能實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)能實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律律。

7、 尖頂與凸輪呈點(diǎn)接觸，尖頂與凸輪呈點(diǎn)接觸，易磨損易磨損，用于，用于受力不大的場(chǎng)合受力不大的場(chǎng)合。 (2)滾子推桿滾子推桿： 它改善了從動(dòng)件與凸輪輪廓間的接觸條件，它改善了從動(dòng)件與凸輪輪廓間的接觸條件，耐磨損，可承受較大載荷耐磨損，可承受較大載荷，故在工程實(shí)際中故在工程實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛應(yīng)用最為廣泛。 (3)平底推桿平底推桿： 平底推桿與凸輪輪廓接觸為一平面，顯然它只能平底推桿與凸輪輪廓接觸為一平面，顯然它只能與全部外凸的凸輪輪與全部外凸的凸輪輪廓作用廓作用。 其優(yōu)點(diǎn)是：其優(yōu)點(diǎn)是：壓力角小，效率高，潤(rùn)滑好壓力角小，效率高，潤(rùn)滑好，故常用于，故常用于高速高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合。 3.3.根據(jù)推桿運(yùn)

8、動(dòng)形式的不同根據(jù)推桿運(yùn)動(dòng)形式的不同 以上三種從動(dòng)件還可分為：以上三種從動(dòng)件還可分為： (1) 直動(dòng)推桿直動(dòng)推桿 (2) 擺動(dòng)推桿擺動(dòng)推桿(1) (1) 直動(dòng)推桿直動(dòng)推桿：對(duì)心對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)形凸輪機(jī)構(gòu)偏置直動(dòng)尖頂推桿偏置直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)盤(pán)形形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)心直動(dòng)滾子推桿對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤(pán)盤(pán)形形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)心直動(dòng)平底推桿對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤(pán)盤(pán)形形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)(2) 擺動(dòng)推桿擺動(dòng)推桿擺動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)擺動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)擺動(dòng)平底推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)平底推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)4 4、按凸輪高副的鎖合方式分按凸輪高

9、副的鎖合方式分(1)力鎖合力鎖合： 利用利用重力、彈簧力重力、彈簧力或其他外力或其他外力使組成凸使組成凸輪高副的兩構(gòu)件始終輪高副的兩構(gòu)件始終保持接觸。保持接觸。 (2)形鎖合形鎖合： 利用利用特殊幾何形狀特殊幾何形狀（虛約束）使組成凸輪高副（虛約束）使組成凸輪高副的兩構(gòu)件始終保持接觸。的兩構(gòu)件始終保持接觸。 等寬凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)4 4、按凸輪高副的鎖合方式分按凸輪高副的鎖合方式分盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)在印刷機(jī)中的應(yīng)用等徑凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)械加工中的應(yīng)用利用分度凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，即可：只要設(shè)計(jì)出適

10、當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，即可使從使從?dòng)件實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律動(dòng)件實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，并且，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。緊湊、工作可靠。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：凸輪為：凸輪為高副接觸高副接觸（點(diǎn)或線），壓強(qiáng)較大，（點(diǎn)或線），壓強(qiáng)較大，容容易磨損易磨損，凸輪，凸輪輪廓加工比較困難輪廓加工比較困難，費(fèi)用較高。，費(fèi)用較高。所以通常用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)所以通常用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)二、推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律四、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇四、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇9-2 推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律尖頂直動(dòng)推桿的位

11、移曲線尖頂直動(dòng)推桿的位移曲線一、凸輪機(jī)構(gòu)的一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)基本名詞術(shù)語(yǔ)基圓基圓 基圓半徑基圓半徑 r0推程推程 推程運(yùn)動(dòng)角推程運(yùn)動(dòng)角 0遠(yuǎn)休遠(yuǎn)休 遠(yuǎn)休止角遠(yuǎn)休止角 01回程回程 回程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角 0近休近休 近休止角近休止角 02行程行程 h二、推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1 1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律2. 2. 等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律3. 3. 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律4. 4. 正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律5.5.3-4-53-4-5多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖推程運(yùn)動(dòng)方程推程運(yùn)動(dòng)方程從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從

12、動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律開(kāi)始點(diǎn)開(kāi)始點(diǎn)結(jié)束點(diǎn)結(jié)束點(diǎn) 由于由于加速度無(wú)窮大加速度無(wú)窮大而產(chǎn)生的沖擊稱為而產(chǎn)生的沖擊稱為剛性沖擊剛性沖擊。當(dāng)然，在實(shí)際的凸輪機(jī)構(gòu)中由于構(gòu)件的彈性、阻尼當(dāng)然，在實(shí)際的凸輪機(jī)構(gòu)中由于構(gòu)件的彈性、阻尼等多種因素，不可能產(chǎn)生無(wú)窮大的慣性力。等多種因素，不可能產(chǎn)生無(wú)窮大的慣性力。 這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常只適用于低速輕載的工況只適用于低速輕載的工況下，下，或是或是對(duì)從動(dòng)件有實(shí)現(xiàn)等速運(yùn)動(dòng)要求對(duì)從動(dòng)件有實(shí)現(xiàn)等速運(yùn)動(dòng)要求的場(chǎng)合的場(chǎng)合1. 等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 是指在從動(dòng)件的一個(gè)運(yùn)動(dòng)行程中（推程或是指在從動(dòng)件的一個(gè)運(yùn)動(dòng)行程中（推程或回程），回程），前半段采

13、用等加速，后半段采用等減前半段采用等加速，后半段采用等減速速 其位移曲線為兩段光滑相連的反向拋物線，其位移曲線為兩段光滑相連的反向拋物線，故有時(shí)又稱為故有時(shí)又稱為拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。其運(yùn)動(dòng)方程和其運(yùn)動(dòng)方程和運(yùn)動(dòng)線圖如下所示運(yùn)動(dòng)線圖如下所示 2. 等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 速度曲線連續(xù)，而加速度曲線在速度曲線連續(xù)，而加速度曲線在運(yùn)動(dòng)的起始、中間點(diǎn)和終點(diǎn)處不連運(yùn)動(dòng)的起始、中間點(diǎn)和終點(diǎn)處不連續(xù)。續(xù)。 將這種由于有限值的加速度突變將這種由于有限值的加速度突變而產(chǎn)生的沖擊稱為而產(chǎn)生的沖擊稱為柔性沖擊柔性沖擊。適用。適用于于中、低速輕載中、低速輕載。推程運(yùn)動(dòng)方程推程運(yùn)動(dòng)方程等加速

14、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖 2. 等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律3 3、余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖 加速度曲線按余弦規(guī)加速度曲線按余弦規(guī)律變化，稱為律變化，稱為余弦加速余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 該運(yùn)動(dòng)規(guī)律的起始與該運(yùn)動(dòng)規(guī)律的起始與終點(diǎn)處加速度突變?yōu)橛薪K點(diǎn)處加速度突變?yōu)橛邢拗?，因而限值，因而?huì)產(chǎn)生柔性會(huì)產(chǎn)生柔性沖擊沖擊。 如果從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)僅如果從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)僅具有推程和回程階段，具有推程和回程階段，則其加速度曲線也連續(xù)，則其加速度曲線也連續(xù)，不產(chǎn)生柔性沖擊，因而不產(chǎn)生柔性沖擊，因而可應(yīng)用于高速工況

15、場(chǎng)合。可應(yīng)用于高速工況場(chǎng)合。 3 3、余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律4 4、擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖推程運(yùn)動(dòng)方程推程運(yùn)動(dòng)方程 由于加速度曲線按正弦規(guī)律由于加速度曲線按正弦規(guī)律變化，故又稱為變化，故又稱為正弦加速度運(yùn)正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律動(dòng)規(guī)律。 該種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的該種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度與加速速度與加速度曲線均連續(xù)，不產(chǎn)生剛性與度曲線均連續(xù)，不產(chǎn)生剛性與柔性沖擊柔性沖擊，適用于，適用于高速場(chǎng)合高速場(chǎng)合 4 4、 - - -多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 該種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度與該種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度與加速度曲線均連續(xù)，因而加速度曲線均連續(xù)，因而不產(chǎn)生剛性與柔性沖擊不產(chǎn)生剛

16、性與柔性沖擊，可適用于可適用于高速中載工況高速中載工況-多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較及適用場(chǎng)合從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較及適用場(chǎng)合 三、組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律 為滿足工程實(shí)際的需要，綜合幾種不同運(yùn)為滿足工程實(shí)際的需要，綜合幾種不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種具有良好綜合特性動(dòng)規(guī)律的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種具有良好綜合特性的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這種的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。這種通過(guò)幾種不同函數(shù)組合在一通過(guò)幾種不同函數(shù)組合在一起而設(shè)計(jì)出的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，起而設(shè)計(jì)出的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，稱為組合型運(yùn)稱為組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律。動(dòng)規(guī)律。 1.1.拼接原則拼接原則a.a.中低速運(yùn)動(dòng)的凸輪中低速運(yùn)動(dòng)的凸輪，為，為

17、避免剛性沖擊避免剛性沖擊，從動(dòng)，從動(dòng)件的件的位移曲線和速度曲線必須連續(xù)位移曲線和速度曲線必須連續(xù)b.b.中高速運(yùn)動(dòng)的凸輪中高速運(yùn)動(dòng)的凸輪，還應(yīng)，還應(yīng)避免柔性沖擊避免柔性沖擊，要，要求求從動(dòng)件的加速度曲線也必須連續(xù)從動(dòng)件的加速度曲線也必須連續(xù) 在滿足以上條件下，要求在滿足以上條件下，要求最大速度與最大最大速度與最大加速度的值盡可能小加速度的值盡可能小(1) (1) 修正正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律修正正弦運(yùn)動(dòng)規(guī)律 該曲線在運(yùn)動(dòng)起始的段和該曲線在運(yùn)動(dòng)起始的段和終止的段，采用周期相同的正終止的段，采用周期相同的正弦函數(shù)；在兩段中間的段則采弦函數(shù)；在兩段中間的段則采用一段周期較長(zhǎng)的簡(jiǎn)諧函數(shù)。用一段周期較長(zhǎng)的簡(jiǎn)諧函數(shù)。

18、(2) (2) 修正梯形運(yùn)動(dòng)規(guī)律修正梯形運(yùn)動(dòng)規(guī)律 用幾段簡(jiǎn)諧函數(shù)使加速度用幾段簡(jiǎn)諧函數(shù)使加速度成為連續(xù)曲線。加速段和減速成為連續(xù)曲線。加速段和減速段的加速度曲線是對(duì)稱的。段的加速度曲線是對(duì)稱的。組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)線圖 2.2.組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律舉例組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律舉例四、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇四、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇1 1、衡量運(yùn)動(dòng)特性的主要指標(biāo)、衡量運(yùn)動(dòng)特性的主要指標(biāo)a a、最大速度、最大速度 最大速度值越大，則從動(dòng)件系統(tǒng)的動(dòng)量也大。最大速度值越大，則從動(dòng)件系統(tǒng)的動(dòng)量也大。若機(jī)構(gòu)在工作中遇到需要若機(jī)構(gòu)在工作中遇到需要緊急停車(chē)緊急停車(chē)的情況，由于的情況，由于從動(dòng)件系統(tǒng)動(dòng)量過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)

19、從動(dòng)件系統(tǒng)動(dòng)量過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)操控失靈操控失靈，造成，造成機(jī)機(jī)構(gòu)損壞構(gòu)損壞等安全事故。因此希望等安全事故。因此希望從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度的最大值越小越好最大值越小越好。b b、最大加速度最大加速度 最大加速度值的大小，會(huì)直接影響從動(dòng)件系統(tǒng)最大加速度值的大小，會(huì)直接影響從動(dòng)件系統(tǒng)的慣性力，從動(dòng)件與凸輪廓線的接觸應(yīng)力，從動(dòng)件的慣性力，從動(dòng)件與凸輪廓線的接觸應(yīng)力，從動(dòng)件的強(qiáng)度等。因此希望的強(qiáng)度等。因此希望從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度最大值越小越好。最大值越小越好。c c、運(yùn)動(dòng)規(guī)律的高階導(dǎo)數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的高階導(dǎo)數(shù)。 運(yùn)動(dòng)規(guī)律的高階導(dǎo)數(shù)是否連續(xù)也是衡量運(yùn)動(dòng)規(guī)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的高階導(dǎo)數(shù)是否

20、連續(xù)也是衡量運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性的主要指標(biāo)。律特性的主要指標(biāo)。 研究表明，為有效改善凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，研究表明，為有效改善凸輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)特性，減小系統(tǒng)的殘余振動(dòng)，應(yīng)選取躍度連續(xù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律減小系統(tǒng)的殘余振動(dòng)，應(yīng)選取躍度連續(xù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行凸輪廓線設(shè)計(jì)進(jìn)行凸輪廓線設(shè)計(jì)。2.2.選擇和設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)需注意的問(wèn)題選擇和設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)需注意的問(wèn)題 (1). (1).根據(jù)工作要求選擇或設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律根據(jù)工作要求選擇或設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (2). (2).兼顧運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力特性兩方面要求兼顧運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力特性兩方面要求四、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇四、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 在工程實(shí)際中需針對(duì)具體的設(shè)計(jì)問(wèn)題，在綜在工程實(shí)際中需針對(duì)具體

21、的設(shè)計(jì)問(wèn)題，在綜合考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等多方面因素的基礎(chǔ)上來(lái)合考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等多方面因素的基礎(chǔ)上來(lái)選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 無(wú)論是采用作圖法還是解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線，所依據(jù)的基本無(wú)論是采用作圖法還是解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線，所依據(jù)的基本原理都是原理都是反轉(zhuǎn)法原理反轉(zhuǎn)法原理。例例 偏置直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)偏置直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)9-3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)1凸輪廓線設(shè)計(jì)的基本原理 當(dāng)給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加一個(gè)當(dāng)給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加一個(gè)公共角速度公共角速度，使其繞凸輪軸心，使其繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， 凸輪將靜止不動(dòng)，而推桿則一方面隨其導(dǎo)軌作反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，輪將靜

22、止不動(dòng)，而推桿則一方面隨其導(dǎo)軌作反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 推桿在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中，推桿在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中，其尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡即為其尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪的輪廓曲線凸輪的輪廓曲線。 當(dāng)根據(jù)凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求和結(jié)構(gòu)條件選定了其當(dāng)根據(jù)凸輪機(jī)構(gòu)的工作要求和結(jié)構(gòu)條件選定了其機(jī)構(gòu)的型式、機(jī)構(gòu)的型式、基本尺寸、推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪的轉(zhuǎn)向基本尺寸、推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪的轉(zhuǎn)向之后，就可以進(jìn)行凸輪之后，就可以進(jìn)行凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)了。輪廓曲線的設(shè)計(jì)了。凸輪廓線設(shè)計(jì)的方法：凸輪廓線設(shè)計(jì)的方法：作圖法和解析法作圖法和解析法（1）凸輪的輪廓曲線與推桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系凸輪的

23、輪廓曲線與推桿的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理：對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)施加一個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理：對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)施加一個(gè)公共運(yùn)動(dòng)時(shí)，各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)保公共運(yùn)動(dòng)時(shí)，各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)保持不變。持不變。 1.推桿的位移推桿的位移是指推桿頂端沿著移動(dòng)導(dǎo)路方向是指推桿頂端沿著移動(dòng)導(dǎo)路方向到基圓到基圓的距離的距離 2. 反轉(zhuǎn)過(guò)程中反轉(zhuǎn)過(guò)程中推桿的反轉(zhuǎn)角度與推桿位移之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的反轉(zhuǎn)角度與推桿位移之間的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與與正常運(yùn)動(dòng)過(guò)程中正常運(yùn)動(dòng)過(guò)程中凸輪轉(zhuǎn)角與推桿位移的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪轉(zhuǎn)角與推桿位移的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一樣一樣 在設(shè)計(jì)凸輪廓線時(shí)，可假設(shè)凸輪靜止不動(dòng)，而其推桿相對(duì)凸在設(shè)計(jì)凸輪廓線時(shí)，可假設(shè)凸輪靜止不動(dòng)，而其推桿相對(duì)凸輪作反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同

24、時(shí)又在其導(dǎo)軌內(nèi)作預(yù)期運(yùn)動(dòng)，輪作反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)又在其導(dǎo)軌內(nèi)作預(yù)期運(yùn)動(dòng)， 作出推桿在這種作出推桿在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的一系列位置，則其尖頂?shù)能壽E就是所要求的凸輪廓復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的一系列位置，則其尖頂?shù)能壽E就是所要求的凸輪廓線。線。 這就是凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的這就是凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的反轉(zhuǎn)法原理反轉(zhuǎn)法原理。2 2用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線 （1）直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)）直動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 結(jié)論結(jié)論 尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)是滾子推桿和平底推桿尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)是滾子推桿和平底推桿盤(pán)形凸輪廓線設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題及方法。盤(pán)形凸輪廓線設(shè)計(jì)的基本問(wèn)題及方法。（2）凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原

25、理凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理1）偏置直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)偏置直動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 2）偏置直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)偏置直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)3）對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)（2）擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)）擺動(dòng)推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)1）擺動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)擺動(dòng)尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)2）擺動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)擺動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 總總結(jié)結(jié) 對(duì)于滾子推桿（或平底推桿）的盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)對(duì)于滾子推桿（或平底推桿）的盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)，只要先將其計(jì)，只要先將其滾子中心點(diǎn)滾子中心點(diǎn)（或（或推桿平底與

26、其導(dǎo)路中心線的交推桿平底與其導(dǎo)路中心線的交點(diǎn)點(diǎn)）視為尖頂推桿的尖頂視為尖頂推桿的尖頂，就可用尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)，就可用尖頂推桿盤(pán)形凸輪廓線的設(shè)計(jì)方法來(lái)確定出凸輪計(jì)方法來(lái)確定出凸輪理論廓線理論廓線上各上各點(diǎn)的位置點(diǎn)的位置；然后再以這些點(diǎn)然后再以這些點(diǎn)為圓心作出一系列滾子圓（或過(guò)這些點(diǎn)作一系列平底推桿的平為圓心作出一系列滾子圓（或過(guò)這些點(diǎn)作一系列平底推桿的平底線），再作出此圓族（或直線族）的包絡(luò)線。即得所設(shè)計(jì)凸底線），再作出此圓族（或直線族）的包絡(luò)線。即得所設(shè)計(jì)凸輪的輪的工作廓線工作廓線。EFA找出從動(dòng)件在此位置找出從動(dòng)件在此位置時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)對(duì)應(yīng)的位移量位移量S9-4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸

27、輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定1 1凸輪機(jī)構(gòu)的作用力和壓力角凸輪機(jī)構(gòu)的作用力和壓力角（2）凸輪機(jī)構(gòu)的）凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角壓力角F G/cos( +1)(1+ 2b/l)sin( +1)tan2 若若 大至使大至使F增增至無(wú)窮大時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖。至無(wú)窮大時(shí)，機(jī)構(gòu)將發(fā)生自鎖。 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是指推桿所受凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是指推桿所受正壓力的方向正壓力的方向與推桿上點(diǎn)與推桿上點(diǎn) B的的速度方向速度方向之間所夾的之間所夾的銳角銳角， 它是影響凸輪機(jī)構(gòu)受它是影響凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的一個(gè)重要參數(shù)。力情況的一個(gè)重要參數(shù)。常以常以表示。表示。在其他情況不變的情況下，在其他情況不變的情況下， 愈大，愈大，F(xiàn)愈大，愈大， 此

28、時(shí)此時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角稱為臨界壓力機(jī)構(gòu)的壓力角稱為臨界壓力角角c， 即即 carctan1/(12b/l )tan21（1）凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力 為保證凸輪機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為保證凸輪機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)使其最大壓力角應(yīng)使其最大壓力角max小于臨小于臨界壓力角界壓力角c，增大增大l，減小減小b，可以使可以使c值提高。值提高。 通常通常規(guī)定：凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角規(guī)定：凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角max應(yīng)小于某一應(yīng)小于某一許用壓力角許用壓力角，生產(chǎn)實(shí)際中，為了提高機(jī)構(gòu)的效率，改善其受力情況，生產(chǎn)實(shí)際中，為了提高機(jī)構(gòu)的效率，改善其受力情況，即即max (c)許用壓力角許用壓力角的一般取值為的一般取值

29、為推程時(shí)：推程時(shí)： 直動(dòng)推桿直動(dòng)推桿30擺動(dòng)推桿擺動(dòng)推桿35 45回程時(shí)：回程時(shí)：70 80凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定試在下列凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖上標(biāo)出圖示位置的壓力角試在下列凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖上標(biāo)出圖示位置的壓力角。 Fv=0Fv1231234O OD DCe e對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu),求求(1)寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移，畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角 ，D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角；(4)畫(huà)出推桿的行程畫(huà)出推桿的行程h。解：（解：（1）寫(xiě)出該凸輪機(jī)

30、構(gòu)的名稱）寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱 命名：推桿的運(yùn)動(dòng)形式命名：推桿的運(yùn)動(dòng)形式 +推桿的形式推桿的形式 +凸輪的形式凸輪的形式 偏置直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)偏置直動(dòng)滾子推桿盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) OD DC以為圓心，以為圓心，D為半徑畫(huà)為半徑畫(huà)理論輪廓曲線，連接理論輪廓曲線，連接OC并延并延長(zhǎng)交理論輪廓曲線于長(zhǎng)交理論輪廓曲線于D0點(diǎn)，在以轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)，在以轉(zhuǎn)動(dòng)中心 C為圓心，為圓心，以以CD0為半徑畫(huà)圓得基圓，為半徑畫(huà)圓得基圓，其半徑為其半徑為r0。D0解：解：對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu),求求(1)寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示

31、位置時(shí)推桿的位移，畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角 ，D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角；(4)畫(huà)出推桿的行程畫(huà)出推桿的行程h。r0(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；O OD DCD0解：解：對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu),求求(1)寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移S，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角；(4)畫(huà)出推桿的行程畫(huà)出推桿的行程h。s(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移時(shí)推桿的位

32、移S，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角角，B點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角O ODCD0解：解：以以 D0點(diǎn)即為推桿的起點(diǎn)，圖示點(diǎn)即為推桿的起點(diǎn)，圖示位置時(shí)推桿的位移和相應(yīng)的凸位置時(shí)推桿的位移和相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角分別為輪轉(zhuǎn)角分別為S、，B點(diǎn)的壓點(diǎn)的壓力角力角=0。對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu),求求(1)寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移S，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角；(4)畫(huà)出推桿的行程畫(huà)出推桿的行程h。s(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位

33、置時(shí)推桿的位移時(shí)推桿的位移S，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角角，B點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角=0=0O ODCD0以以 D0點(diǎn)即為推桿的起點(diǎn)，圖示點(diǎn)即為推桿的起點(diǎn)，圖示位置時(shí)推桿的位移和相應(yīng)的凸位置時(shí)推桿的位移和相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角分別為輪轉(zhuǎn)角分別為S、，D點(diǎn)的壓點(diǎn)的壓力角力角=0。對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu),求求(1)寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移S，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角；(4)畫(huà)出推桿的行程畫(huà)出推桿的行程h。解：解： D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓

34、力角O OD DCD0解（解（4） ：CO連線與凸輪理論輪廓曲線的另連線與凸輪理論輪廓曲線的另 一交點(diǎn)為一交點(diǎn)為D1,過(guò)過(guò)D1作偏距圓的切線作偏距圓的切線交基交基 圓于圓于D1點(diǎn)，因此點(diǎn)，因此D1E1為行程為行程h。D1E1h對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)圖示凸輪機(jī)構(gòu),求求(1)寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；寫(xiě)出該凸輪機(jī)構(gòu)的名稱；(2)畫(huà)出該凸輪的基圓；畫(huà)出該凸輪的基圓；(3)畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移，畫(huà)出從升程開(kāi)始到圖示位置時(shí)推桿的位移，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角 ，D點(diǎn)的壓力角點(diǎn)的壓力角。(4)畫(huà)出推桿的行程畫(huà)出推桿的行程h2 2凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定（1）凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與基圓半徑

35、的關(guān)系凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與基圓半徑的關(guān)系2200ds/dtanOPeePDssBDresja=+-+在偏距一定，推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的條件下，在偏距一定，推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的條件下，可減小壓力角可減小壓力角，加大基圓半徑加大基圓半徑r0，從而改善機(jī)構(gòu)的傳力特性，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。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凸輪基圓半徑的確定的原則是：應(yīng)在滿足應(yīng)在滿足max的條件下，的條件下，合理地確定凸輪的基圓半徑，使凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸不至過(guò)大。合理地確定凸輪的基圓半徑，使凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸不至過(guò)大。先按滿足推程壓力角先按滿足推程

36、壓力角的條件來(lái)確定基圓半徑的條件來(lái)確定基圓半徑r0， 即即r0(ds/d e)/tan s2+e21/2 用上式計(jì)算得用上式計(jì)算得 r0隨凸輪廓線上各點(diǎn)的隨凸輪廓線上各點(diǎn)的ds/d、s值的不同而不值的不同而不同，同， 故故需確定需確定 r0 的極小值，即為凸輪基圓半徑的最小半徑值的極小值，即為凸輪基圓半徑的最小半徑值。2 2凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定3滾子推桿滾子半徑的選擇滾子推桿滾子半徑的選擇 采用滾子推桿時(shí)，滾子半徑的選擇，要考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)采用滾子推桿時(shí)，滾子半徑的選擇，要考慮滾子的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及凸輪輪廓曲線的形狀等多方面的因素。度及凸輪輪廓曲線的形狀等多方面的因素。（1）凸輪

37、輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系）凸輪輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系則則arr。 此時(shí)，無(wú)論滾子半徑大小如何，凸輪的工作廓線總是可以平此時(shí)，無(wú)論滾子半徑大小如何，凸輪的工作廓線總是可以平滑地作出來(lái)的?；刈鞒鰜?lái)的。則則arr。若若rr時(shí)，時(shí)， 則則a 0，即工作廓線出現(xiàn)，即工作廓線出現(xiàn)變尖現(xiàn)象變尖現(xiàn)象。若若 rr時(shí)，時(shí)，則則 a 0， 即工作廓線出現(xiàn)即工作廓線出現(xiàn)交叉交叉， 推桿運(yùn)推桿運(yùn) 動(dòng)規(guī)律出現(xiàn)動(dòng)規(guī)律出現(xiàn)失真現(xiàn)象失真現(xiàn)象。1）當(dāng)凸輪理論廓線內(nèi)凹時(shí)當(dāng)凸輪理論廓線內(nèi)凹時(shí)，2）當(dāng)凸輪理論廓線外凸時(shí)當(dāng)凸輪理論廓線外凸時(shí)，（2）滾子半徑的選擇）滾子半徑的選擇首先首先，應(yīng)使，應(yīng)使?jié)L子半徑滾子半徑rr小于理論廓線的最小曲率半徑小于理論廓線的最小曲率半徑min。而而min的大小則可用解析法或作圖法確定。的大小則可用解析法或作圖法確定。 其次其次，要求凸輪，要求凸輪工作廓線的最小曲率半徑工作廓線的最小曲率半徑amin一般不應(yīng)小于一般不應(yīng)小于15mm。 若不滿足此要求時(shí)，若不滿足此要求時(shí)， 就應(yīng)增大就應(yīng)增大r0，或減小，或減小rr，或修改，或修改s()，或使其工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)的地方代以合適曲線。，或使其工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)的地方代以合適曲線。 此外此外，滾子半徑受其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)限制而不能太小。一般應(yīng)取，滾子半徑受其強(qiáng)度、