xin第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)0611.3.16

3-4實(shí)現(xiàn)連桿給定位置的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1.連桿位置用動(dòng)鉸鏈中心B、C兩點(diǎn)表示2連桿位置用連桿平面上任意兩點(diǎn)表示3-5實(shí)現(xiàn)已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律的平面四桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)1按給定行程速度變化系數(shù)設(shè)計(jì)四桿機(jī)構(gòu)AB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC2=BC+AB180°（K-1）（K+1）θ=確定比例尺C1DB1C2B2AO90-90-EF(1)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)已知搖桿的長(zhǎng)度C,擺角,K,設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)（２）曲柄滑塊機(jī)構(gòu)AB1C1C2B2BCθoe900-900-H已知K，滑塊行程H，偏距e，設(shè)計(jì)此機(jī)構(gòu)。①θ＝180(k-1)/(k+1)②作C1C2＝H③作射線C1O

使∠C2C1O=90°－θ,④以O(shè)為圓心，C1O為半徑作圓。⑥以A為圓心，AC1為半徑作弧交于E,得：作射線C2O使∠C1C2O=90°－θ。⑤作偏距線e，交圓弧于A，即為所求。l1=EC2/2C2C1(3)EDAB2B1C2C145o已知:K=1,AB、AD桿長(zhǎng)度,搖桿CD處于一個(gè)極限位置時(shí),AB桿和機(jī)架AD桿間的夾角為45o,試設(shè)計(jì)此曲柄搖桿機(jī)構(gòu).下一頁(yè)（3）Ⅲ型曲柄搖桿機(jī)構(gòu)K=1(θ=0),搖桿無(wú)急回運(yùn)動(dòng)特征。DAC1C2B2B1a2+d2=b2+c2結(jié)構(gòu)特征:A,C1,C2三點(diǎn)共線返回行程速度變化系數(shù)θψC1C2DAB1B2B1C2急回特性：從動(dòng)件正反兩個(gè)行程的平均速度不相等180°（K-1）（K+1）θ=

從動(dòng)件快行程的平均速度—————————————=從動(dòng)件慢行程的平均速度K=(180°+θ）/（180°-θ)返回第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)主要內(nèi)容1從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律2凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)3凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類三、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù)

§41凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類１.凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用

圖４－１內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)氣閥桿ABC圖4-2自動(dòng)機(jī)床的進(jìn)刀凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪刀架的運(yùn)動(dòng)規(guī)律完全取決于曲線凹槽的形狀扇形齒輪齒條沖壓機(jī)1.凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)其上的曲線輪廓與從動(dòng)件的高副接觸，使從動(dòng)件獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)，含有凸輪的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。它由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架組成。

凸輪

機(jī)架

從動(dòng)件一）按凸輪的形狀分1、盤形凸輪2、移動(dòng)凸輪3、圓柱凸輪二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類(a)(b)(c)

1、尖底從動(dòng)件2、滾子從動(dòng)件3、平底從動(dòng)件二）按從動(dòng)件的形式分尖底能與任意復(fù)雜的輪廓接觸,實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng),低速凸輪耐磨損,應(yīng)用普遍接觸部分形成油膜，受力平穩(wěn),傳遞效率高,高速凸輪三）、按凸輪與從動(dòng)件的鎖合方式分1、力鎖合的凸輪機(jī)構(gòu)2、幾何鎖合的凸輪機(jī)構(gòu)1）槽凸輪機(jī)構(gòu)2）等寬凸輪機(jī)構(gòu)3）等徑凸輪機(jī)構(gòu)4）主回凸輪機(jī)構(gòu)依靠凸輪和從動(dòng)件的特殊幾何形狀而始終保持接觸，特點(diǎn)免除彈簧附加的阻力，減小動(dòng)力，提高效率缺點(diǎn)是:外廓尺寸較大,設(shè)計(jì)也較復(fù)雜.四）、根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分?jǐn)[動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)

（對(duì)心、偏置）移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)(a)(b)(c)2.凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊。(2)只需確定適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，即可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；3.缺點(diǎn)：(1)從動(dòng)件與凸輪接觸應(yīng)力大，易磨損，適用于傳力不大的場(chǎng)合．(2)凸輪輪廓加工困難.(3)從動(dòng)件的行程不能過(guò)大.凸輪笨重4.用途：載荷較小的運(yùn)動(dòng)控制§4-2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

一、基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)

1.基本概念1、基圓——2、推程，推程運(yùn)動(dòng)角Φ

；以凸輪的最小向徑為半徑所作的圓稱為基圓，基圓半徑用r０表示。4、遠(yuǎn)休止，遠(yuǎn)休止角Φs；5、回程，回程運(yùn)動(dòng)角Φ’

；6、近休止，近休止角Φ

sˊ

；3、行程——從動(dòng)件在推程移動(dòng)的距離，用h表示。一、凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理ΦΦsΦ’Φ

s‘ΦΦ’Φ

s‘二、基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律a=2(2c2+6c3

+12c42

+……+n(n-1)cnn-2)式中，為凸輪的轉(zhuǎn)角（rad）；c0，c1，c2，…，為n+1個(gè)待定系數(shù)。1、n=1的運(yùn)動(dòng)規(guī)律=0,s=0;

=,s=h.s=c0+c1v=c1a=0（一）多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律s=c0+c1

+c22

+c33

+……+cnnv=(c1+2c2

+3c32

+……+ncnn-1)1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律(直線位移運(yùn)動(dòng)規(guī)律、一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律)Sdd0HVdd0adHwd0∞∞d0特點(diǎn)：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、勻速進(jìn)給、。行程始點(diǎn)、末點(diǎn)加速度在理論上為無(wú)窮大，致使機(jī)構(gòu)受到強(qiáng)烈沖擊：剛性沖擊。剛性沖擊適于低速、輕載、從動(dòng)桿質(zhì)量不大，以及要求勻速的情況2、n=2的運(yùn)動(dòng)規(guī)律2、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律

(拋物線位移運(yùn)動(dòng)規(guī)律、二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律)Sdd0HVdd0ad2Hwd0d04Hw2d0特點(diǎn):在三處存在加速度的有限值的突變，這種由于加速度發(fā)生有限值突變而引起的沖擊：柔性沖擊.適于中低速、中輕載.SABC柔性沖擊柔性沖擊增加多項(xiàng)式的冪次，可獲得性能良好的運(yùn)動(dòng)規(guī)律svaj00001.余弦加速度規(guī)律柔性沖擊二、三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律特點(diǎn):在行程開始和終止位置，加速度有突變，引起柔性沖擊.適于中低速、中輕載.2.正弦加速度規(guī)律v0aj00s0h特點(diǎn):加速度曲線連續(xù)，理論上不存在柔性沖擊.對(duì)加工誤差敏感。適于高速、中輕載.ad五、幾種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的比較H等速余弦d0等加正弦等速的Vmax最小,安全.d0等加的amax最小，慣性小.等速的a→∞.正弦的a連續(xù).(動(dòng)量mVmax最小,SdVd即沖力F=mV/t最小.)表4-3從動(dòng)件常用基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性等速1.0￥剛性低速輕載等加速等減速2.04.00柔性中速輕載余弦加速度1.574.93柔性中速中載正弦加速度2.006.28

無(wú)高速輕載運(yùn)動(dòng)規(guī)律

vmax(hw/F)amax沖擊特性適用范圍(hw2/F2)三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)：1、從動(dòng)件的最大速度vmax要盡量??；2、從動(dòng)件的最大加速度amax,慣性力越大,作用在高副接觸處的應(yīng)力大,機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度和耐磨性要求也越高.盡量??；

運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合應(yīng)遵循的原則： 1、對(duì)于中、低速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，要求從動(dòng)件的位移曲線在銜接處相切，以保證速度曲線的連續(xù)。 2、對(duì)于中、高速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，則還要求從動(dòng)件的速度曲線在銜接處相切，以保證加速度曲線的連續(xù)。組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律aOABCDEFO梯形加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律a

改進(jìn)型等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律00aa=0v0sh§4-3按給定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線

－作圖法一、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

——作圖法

（1）尖底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（2）滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（3）平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)Sh()(max)3）凸輪機(jī)構(gòu)曲線輪廓的設(shè)計(jì)4）繪制凸輪機(jī)構(gòu)工作圖1）從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì)2）凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì)移動(dòng)從動(dòng)件：基圓半徑rb，偏心距e;擺動(dòng)從動(dòng)件：基圓半徑rb，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心到從動(dòng)件擺動(dòng)中心的距離a及擺桿的長(zhǎng)度l;滾子從動(dòng)件：除上述外，還有滾子半徑rr。平底從動(dòng)件：除上述外，平底長(zhǎng)度L。O1O2alO1erbrb凸輪設(shè)計(jì)的問(wèn)題凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2hOrb-11s122's23'3h1'1s11、對(duì)心尖底移動(dòng)從動(dòng)桿例:已知R0、H、w的方向、從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角:凸輪轉(zhuǎn)角從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律0～150等速上升H150

～180上停程180

～300等速下降H300

～360下停程解:1.以mS=¨¨作位移曲線.2.以同樣的mS作凸輪廓線wB0(c0)c1c2c3c4c5c6c7c8c10c9B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10Sd03600150018003000H123456789101‘2‘3‘4‘5‘6‘7‘8‘9‘10‘2.對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)桿已知:R0、H、RT、w的方向、從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角.nn理論廓線實(shí)際輪廓曲線3平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)-ωω平底與導(dǎo)路的交點(diǎn)為參考點(diǎn)，取為尖底，運(yùn)用尖底從動(dòng)件凸輪的設(shè)計(jì)方法求出位置1’,2’,3’…..過(guò)點(diǎn)做一系列平底，得一直線族，然后做直線族的包絡(luò)線，得到凸輪的實(shí)際輪廓曲線。634偏置尖底從動(dòng)件凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2h-1111's1Orbes22h3已知：S=S（），rb，e，，rr4偏置尖底從動(dòng)件凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2hOrb-3'3211s2s1h11’2’es1s24、偏置尖頂移動(dòng)從動(dòng)桿例.已知:R0、H、e、w的方向、凸輪轉(zhuǎn)角從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律0～150等速上升H150

～180上停程180

～300等速下降H300

～360下停程解:1.以mS=¨¨作位移曲線.2.以同樣的mS作凸輪廓線wc0c1c2c3c4c5c6c7c8c9c10從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角:1800Sd0360015003000H123456789101‘2‘3‘4‘5‘6‘7‘8‘9‘10‘B1B2B3B4B5B6B7B8B9偏置滾子從動(dòng)件凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2h-1111's1Orbes22h3已知：S=S（），rb，e，，rr5擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

SS''911223344556677882-B2B5B4B3C0B7B6B8C1C6C4C5C2C3C8C70A0B00OS''SA1A2A3A4A5A9A8A7A6B11C9B9（2）定出O,A0的位置，做基圓，與以A0為中心及l(fā)為半徑的圓弧交于B0，便是從動(dòng)件尖底的初始位置。（3）以O(shè),OA0作圓，沿順時(shí)針?lè)较蛉「鹘嵌?，再將推程運(yùn)動(dòng)角、回程運(yùn)動(dòng)角分為對(duì)應(yīng)等份，得A1,A2,..是反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件回轉(zhuǎn)軸心的一系列位置。（4）自A1C1,A2C2開始，向外量取與圖對(duì)應(yīng)的從動(dòng)件擺角，得從動(dòng)件相對(duì)于凸輪的一系列位置B1,B2…。設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：①選比例尺μl作基圓rmin。②反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。③確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。④將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線?！?–5凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定

一、移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸二、擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸

三、平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸四、滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)滾子半徑的選擇一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和自鎖圖4-21尖底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)ttOPnnAeSS0v2Crrb1123P13P23瞬心QFF’’沿從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向的有效分力FF’’F’壓力角：驅(qū)動(dòng)力和有效分力的夾角，接觸點(diǎn)法線與從動(dòng)件上力作用點(diǎn)之間的夾角。壓緊導(dǎo)路的有害分力機(jī)構(gòu)自鎖：F’’引起的摩擦阻力超過(guò)有用分力F’，無(wú)論凸輪給從動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)力多大，從動(dòng)件都不能運(yùn)動(dòng)極限壓力角：機(jī)構(gòu)開始出現(xiàn)自鎖時(shí)的壓力角。，即圖4-21尖底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)當(dāng)e=0時(shí)，123P13P23P12二、按許用壓力角確定凸輪回轉(zhuǎn)中心位置和基圓半徑CAttOPnAeC1n(P13)P23壓力角：正配置：hd＝1負(fù)配置：hd＝-1h：為凸輪轉(zhuǎn)向系數(shù)d：從動(dòng)件偏置方向系數(shù)r0越小，壓力角越大，結(jié)構(gòu)緊湊，基圓越小，但過(guò)小，導(dǎo)致壓力角超出許用值壓力角是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)，設(shè)計(jì)時(shí)使最大壓力角小于許用壓力角的情況下，選用較小的基圓。二、滾子（尖底）擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸整理得，1

與2同向凸輪的轉(zhuǎn)向1

與從動(dòng)件的轉(zhuǎn)向2相反nO1PKO2rb12Bn0+v2Lanv2O1PKO2rb21BttanL0+1、擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、擺桿長(zhǎng)度、基圓半徑及中心距有關(guān)。LO1PLO2PLO2PLO2PLO2PLLL+=2、在運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基本尺寸相同的情況下，1

與2異向，會(huì)減小擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。圖4-231、偏置方位的選擇原則應(yīng)有利于減小從動(dòng)件工作行程時(shí)的最大壓力角。為此應(yīng)使從動(dòng)件在工作行程中，點(diǎn)C和點(diǎn)P位于凸輪回轉(zhuǎn)中心O的同側(cè)。即采用正配置。2、凸輪基圓半徑的確定加大基圓半徑，可減小壓力角，有利于傳力1）機(jī)構(gòu)受力不大，要求機(jī)構(gòu)緊湊2）機(jī)構(gòu)受力較大，對(duì)其尺寸又沒(méi)有嚴(yán)格的限制根據(jù)實(shí)際輪廓的最小向徑rm確定基圓半徑rb，校核壓力角根據(jù)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度確定基圓半徑rsrhrm三、按輪廓曲線全部外凸的條件確定平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的基圓半徑平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)壓力角衡為0，不能按照壓力角來(lái)確定其基本尺寸圖示可能產(chǎn)生內(nèi)凹、包絡(luò)線相交，加工時(shí)包絡(luò)線交點(diǎn)左側(cè)的輪廓曲線被切除，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)失真。不產(chǎn)生失真必須保證輪廓曲線為外凸。圖4-25平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪輪廓曲線外凸與基圓最小曲率半徑的關(guān)系由加速度分析高副低代平底尺寸的選擇平底左右兩側(cè)的寬度為平底總寬度圓盤平底的直徑四、滾子半徑的選擇（1）.（2）.（3）.設(shè)計(jì)時(shí)要保證滾子半徑小于理論廓線外凸部分的最小曲率半徑A正常的輪廓曲線內(nèi)凹實(shí)際輪廓曲線某點(diǎn)的曲率半徑理論輪廓曲線某點(diǎn)的曲率半徑外凸二、盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

——解析法

（1）尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（2）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（3）滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（4）平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)（1）尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)x2SSOB1eSS0rby-BC0CB0尖頂移動(dòng)從動(dòng)件凸輪輪廓的求法尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)xOB1eSS0rby-BC0CB0平面旋轉(zhuǎn)矩陣注意：1）若從動(dòng)件導(dǎo)路相對(duì)于凸輪回轉(zhuǎn)中心的偏置方向與x方向同向，則e>0,反之e<0。2）若凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則>0，反之<0。（2）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)若凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則>0，反之<0y0B0B1BrbAx-OaL（3）滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)OnnB0Brb’’’yxrrC’C’’C’BC’’rrrrrm

a、輪廓曲線的設(shè)計(jì)

b、刀具中心軌跡方程砂輪滾子rrrcrc-rr'c鉬絲滾子rrrcrr-rc'c上式中用|rc-rr|代替rr即得刀具中心軌跡方程

c、滾子半徑的確定

當(dāng)rr<min時(shí)，實(shí)際輪廓為一光滑曲線。

當(dāng)rr=min時(shí)，實(shí)際輪廓將出現(xiàn)尖點(diǎn)，極易磨損，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)失真。rrbminminrr<minbmin

=

min

-rr>0rr=minminbmin

=

min

-rr=0rr

當(dāng)rr>min時(shí)，實(shí)際輪廓將出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)失真。rrbminminbmin

=

min

+rr>0內(nèi)凹的輪廓曲線不存在失真。minrrrr>minbmin

=

min

-rr<0bmin

=

min

-rr

3mm，rr

min

-3mmrr0.8min

rr0.4rb

或一般1、輪廓曲線的設(shè)計(jì)（4）平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)v223OPB1SS0rrb1B-yx(1)基本尺寸的確定L

=Lmax+

L’max+(4~10)mmLmax=(OP)max=(ds/d)maxL為平底總長(zhǎng)，Lmax和L’max為平底與凸輪接觸點(diǎn)到從動(dòng)件導(dǎo)路中心線的左、右兩側(cè)

的最遠(yuǎn)距離。543211’2’3’4’5’rbrb（2）凸輪輪廓的向徑不能變化太快。2.平底長(zhǎng)度的確定

OALmaxP凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)使用要求選擇凸輪機(jī)構(gòu)的類型設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定基本尺寸建立凸輪廓線方程計(jì)算機(jī)仿真評(píng)價(jià)決策建立直角坐標(biāo)系，以凸輪回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，y軸與從動(dòng)件導(dǎo)路平行，凸輪理論廓線方程為：例一直動(dòng)偏置滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，已知rb=50mm，rr=3mm，e=12mm，凸輪以等角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)=1800，從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升h=40mm，凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)=1500，從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降回原處，其余s=300，從動(dòng)件靜止不動(dòng)。試用解析法計(jì)算1=600，2=2400時(shí)凸輪實(shí)際廓線上點(diǎn)的坐標(biāo)值。解：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律：回程升程理論廓線上點(diǎn)的坐標(biāo)：實(shí)際廓線上點(diǎn)的坐標(biāo):§3-5空間凸輪機(jī)構(gòu)rrRmLS102345679089’8’7’6’5’4’3’2’1’2S’’S102345679082RmLB0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B0v1-v1v2v21v1力封閉型等徑凸輪機(jī)構(gòu)主回凸輪機(jī)構(gòu)凸輪1凸輪2滾子1滾子2實(shí)際輪廓曲線變尖，磨損嚴(yán)重，不能使用minrrrr>minbmin

=

min

-rr<0實(shí)際輪廓曲線相交，相交之外的曲線不存在，運(yùn)動(dòng)失真凹槽兩側(cè)面間的距離=滾子的直徑,始終接觸凸輪輪廓線上任意兩平行切線間的距離=框架的寬度5擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

SS''911223344556677882-B2B5B4B3C0B7B6B8C1C6C4C5C2C3C8C70A0B00OS''SA1A2A3A4A5A9A8A7A6B11C9B9（2）定出O,A0的位置，做基圓，與以A0為中心及l(fā)為半徑的圓弧交于B0，便是從動(dòng)件尖底的初始位置。（3）以O(shè),OA0作圓，沿順時(shí)針?lè)较蛉「鹘嵌?，再將推程運(yùn)動(dòng)角、回程運(yùn)動(dòng)角分為對(duì)應(yīng)等份，得A1,A2,..是反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件回轉(zhuǎn)軸心的一系列位置。（4）自A1C1,A2C2開始，向外量取與圖對(duì)應(yīng)的從動(dòng)件擺角，得從動(dòng)件相對(duì)于凸輪的一系列位置B1,B2…。h一、凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理S(A)BCD(,S)S’S’hSAB’OeCDBOr0基圓推程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角近休止角回程運(yùn)動(dòng)角偏距4偏置滾子從動(dòng)件凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)1'Orbe滾子從動(dòng)件凸輪的實(shí)際輪廓曲線理論廓線二、滾子（尖底）擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸整理得，1

與2同向凸輪的轉(zhuǎn)向1

與從動(dòng)件的轉(zhuǎn)向2相反nO1PKO2rb12Bn0+v2Lanv2O1PKO2rb21BttanL0+1、擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、擺桿長(zhǎng)度、基圓半徑及中心距有關(guān)。LO1PLO2PLO2PLO2PLO2PLLL+=2、在運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基本尺寸相同的情況下，1

與2異向，會(huì)減小擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。圖4-233、偏置尖頂移動(dòng)從動(dòng)桿例.已知:R0、H、e、w的方向、凸輪轉(zhuǎn)角從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律0～180等速上升H180

～210上停程210

～300等速下降H300

～360下停程解:1.以mS=¨¨作位移曲線.2.以同樣的mS作凸輪廓線w0c1c2c3c4c5c6c7c8c9c10從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角:2100Sd0360018003000H123456789101‘2‘3‘4‘5‘6‘7‘8‘9‘10‘B1B2B3B4B5B6B7B8B95擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)

SS''911223344556677882-已知：基圓半徑：r0，從動(dòng)件長(zhǎng)度：L，中心距：a，凸輪角速度：A0B00O從動(dòng)件的位移線圖=（）al（1）將運(yùn)動(dòng)線圖的推程和回程運(yùn)動(dòng)角分為若干等份1、偏置方位的選擇原則應(yīng)有利于減小從動(dòng)件工作行程時(shí)的最大壓力角。為此應(yīng)使從動(dòng)件在工作行程中，點(diǎn)C和點(diǎn)P位于凸輪回轉(zhuǎn)中心O的同側(cè)。即采用正配置。2、凸輪基圓半徑的確定加大基圓半徑，可減小壓力角，有利于傳力1）機(jī)構(gòu)受力不大，要求機(jī)構(gòu)緊湊2）機(jī)構(gòu)受力較大，對(duì)其尺寸又沒(méi)有嚴(yán)格的限制根據(jù)實(shí)際輪廓的最小向徑rm確定基圓半徑rb，校核壓力角根據(jù)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度確定基圓半徑rsrhrm高副低代的一般方法：在接觸點(diǎn)兩輪廓曲率中心處，用兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副聯(lián)接一個(gè)構(gòu)件來(lái)代替這個(gè)高副。O1O2AB圖１-18任意曲線輪廓的高副機(jī)構(gòu)124Ao1o2B代替機(jī)構(gòu)O1(b)接觸輪廓之一為直線返回2.對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)桿已知:R0、H、RT、w的方向、從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)角.nn理論廓線實(shí)際輪廓曲線5偏置尖頂從動(dòng)件凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)（反轉(zhuǎn)法