機械設(shè)計基礎(chǔ)-凸輪反轉(zhuǎn)法

4.3反轉(zhuǎn)法整個機構(gòu)反轉(zhuǎn),使凸輪回到原來位置凸輪回到原來的位置,則相當于凸輪不轉(zhuǎn),而從動件反轉(zhuǎn)一個凸輪轉(zhuǎn)動的角度凸輪不動,從動件反轉(zhuǎn)紙上凸輪轉(zhuǎn)不了反轉(zhuǎn)角(凸輪轉(zhuǎn)角)位移凸輪輪廓上的點凸輪不動,從動件反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)角(凸輪轉(zhuǎn)角)位移凸輪輪廓上的點凸輪不動,從動件反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)角(凸輪轉(zhuǎn)角)位移凸輪輪廓上的點凸輪不動,從動件反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)角(凸輪轉(zhuǎn)角)位移凸輪輪廓上的點凸輪輪不不動動,從動動件件反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角(凸輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角)位移移凸輪輪輪輪廓廓上上的的點點凸輪輪不不動動,從動動件件反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角(凸輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角)位移移凸輪輪輪輪廓廓上上的的點點凸輪輪不不動動,從動動件件反反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角(凸輪輪轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角角)位移移凸輪輪輪輪廓廓上上的的點點AOBBA’OA二、、凸凸輪輪設(shè)設(shè)計計的的步步驟驟1、確確定定基基圓圓、、偏偏距距圓圓3、設(shè)設(shè)計計理理論論廓廓線線2、確確定定從從動動件件運運動動規(guī)規(guī)律律4、設(shè)設(shè)計計實實際際廓廓線線基圓圓偏距距圓圓理論論廓廓線線實際際廓廓線線1、凸輪廓線設(shè)計方法的基本原理一、凸輪輪廓曲線的設(shè)計反轉(zhuǎn)原理：

依據(jù)此原理可以用幾何作圖的方法設(shè)計凸輪的輪廓曲線，例如：-ωω

給整個凸輪機構(gòu)施以-ω時，不影響各構(gòu)件之間的相對運動，此時，凸輪將靜止，而從動件尖頂復合運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線。2、用作圖法設(shè)計凸輪廓線尖頂凸輪繪制動畫滾子凸輪繪制動畫eA-ωω偏置置直直動動尖尖頂頂推推桿桿凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)中中，，已已知知凸凸輪輪的的基基圓圓半半徑徑r0，角速速度度ω和推推桿桿的的運運動動規(guī)規(guī)律律和和偏偏心心距距e，設(shè)計計該該凸凸輪輪輪輪廓廓曲曲線線。。sδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’12345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k14k151’2’3’4’5’6’7’8’15’14’13’12’11’10’9’0凸輪輪理理論論廓廓線線設(shè)設(shè)計計的的基基本本原原理理反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)法法sosδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’eA-ωω12345678k1k2k3k5k4k6k7k80sδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’eA-ωω12345678k1k2k3k5k4k6k7k80eA-ωωeA-ωωeA-ωωeA-ωωeA-ωωeA-ωω擺動動尖尖頂頂推推桿桿凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)中中，，已已知知凸凸輪輪的的基基圓圓半半徑徑r0，角速速度度ω，擺動動推推桿桿長長度度l以及及擺擺桿桿回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中中心心與與凸凸輪輪回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中中心心的的距距離離d，擺桿角角位位移移方方程程，，設(shè)計計該該凸凸輪輪輪輪廓廓曲曲線線。。5)擺動動尖尖頂頂推推桿桿盤盤形形凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8120°60°90°B’1φ1B’2φ2B’3φ3B’4φ4B’5φ5B’6φ6B’7φ7ω-ωr0ABldφδ60°120°90°90°1’2’3’4’123456785’7’6’8’2πRV=ωRωvR－V6)直動推桿圓柱凸輪機構(gòu)

思路：將圓柱外表面展開，得一長度為2πR的平面移動凸輪機構(gòu)，其移動速度為V=ωR，以－V反向移動平面凸輪，相對運動不變，滾子反向移動后其中心點的軌跡即為理論輪廓，其內(nèi)外包絡(luò)線為實際輪廓。Bv123456787’’6’’5’’4’’3’’2’’1’’V=ωRββ'－V2πRsβ"6)直動動推推桿桿圓圓柱柱凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)已知知：：圓柱柱凸凸輪輪的的半半徑徑R，從從動動件件的的運動動規(guī)規(guī)律律，設(shè)設(shè)計計該該圓圓柱柱凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)。。ωvRδs123456786’5’4’3’2’1’7’ARω7)擺動動推推桿桿圓圓柱柱凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)已知知：：圓柱柱凸凸輪輪的的半半徑徑R，滾滾子子半徑徑rr從動動件件的的運運動動規(guī)規(guī)律律，，設(shè)設(shè)計計該該凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)。。2”3”4”5”6”7”8”9”0”0”-V2πR2rrφ1”AV=ωRA5A6A7A8A9A2A3A4A1A0φδφ012345678902πRA0中線線4’,5’,6’3’2’1’0’8’7’9’3.用解解析析法法設(shè)設(shè)計計凸凸輪輪的的輪輪廓廓曲曲線線3.1偏置置直直動動滾滾子子推推桿桿盤盤形形凸凸輪輪機機構(gòu)構(gòu)由圖圖可可知知：：s0＝(r02-e2)1/2實際際輪輪廓廓線線－為為理理論論輪輪廓廓的的等等距距線線。曲線線任任意意點點切切線線與與法法線線斜斜率率互互為為負負倒倒數(shù)數(shù)：：(1)求導導得得：：dx/dδδ＝(ds/dδ-e)sinδ+(s0+s)cosδdy/dδδ＝(ds/dδ-e)cosδ-(s0+s)sinδ原理理：：反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)法法。。設(shè)計計結(jié)結(jié)果果：：輪廓廓的的參參數(shù)數(shù)方方程程。。式中中“－”對應(yīng)應(yīng)于于內(nèi)內(nèi)等等距距線線，，“＋”對應(yīng)應(yīng)于于外外等等距距線線。。實際際輪輪廓廓為為B’’點的的坐坐標標：：x’’=y’’=x=(s0+s)sinδ+ecosδy=(s0+s)cosδ-esinδtgθθ=-dx/dy=(dx/dδδ)/(-dy/dδδ)=sinθθ/cosθθ(1)x-rrcosθθ(x,y)rrnn(x’,y’)θ(x’,y’)θ可得：sinθ=(dx/dδ)/