凸輪機構的壓力角和基本尺寸

關于凸輪機構的壓力角和基本尺寸一、凸輪機構的壓力角o

1A

nnQFF2F1v21.壓力角

：

在不計摩擦力、重力、慣性力的條件下，機構中驅使從動件運動的力的方向線與從動件上受力點的速度方向線所夾的銳角。Q—作用在從動件上的載荷F—凸輪對從動件的作用力越小，受力越好。2.壓力角與凸輪機構受力情況的關系推動從動件運動的有效分力阻礙從動件運動的有害分力第四節(jié)凸輪機構的壓力角和基本尺寸第2頁,共14頁，2024年2月25日，星期天推動從動件運動的有效分力阻礙從動件運動的有害分力當

增大到某一數值時，有害分力F2引起的摩擦阻力大于有效分力F1，此時無論凸輪給從動件的作用力有多大，都不能推動從動件運動，這種現(xiàn)象稱為機構的自鎖。結論：從避免機構的自鎖，使機構具有良好的受力狀況來看，

越小越好。第3頁,共14頁，2024年2月25日，星期天

設計凸輪機構時務必使

max[]許用壓力角的推薦值：推程時對于移動從動件，[]=30o對于擺動從動件，[]=35o~45o回程時：[]=70o~80o第4頁,共14頁，2024年2月25日，星期天OBω3、壓力角與凸輪機構尺寸之間的關系P點為速度瞬心，于是有：v=lOPωr0↑

nnP→lOP=v

/ωeαds/dδ=ds/dφ=lOC+lCPlCP=lOC=elCP=ds/dφ

-etgα

=S+r20-e2ds/dφ

-e→α↓C

(S+S0

)tgα

S0=r20-e2若發(fā)現(xiàn)設計結果α〉[α]，可增大r0

s0sDvvr0第5頁,共14頁，2024年2月25日，星期天αds/dφOBω

得：

tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

+enn同理，當導路位于中心左側時，有：lOP=lCP-lOC

→lCP=ds/dφ

+e

于是：

tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

±ee“+”用于導路和瞬心位于中心兩側；“-”用于導路和瞬心位于中心同側；顯然，導路和瞬心位于中心同側時，壓力角將減小。注意：用偏置法可減小推程壓力角，但同時增大了回程壓力角，故偏距e不能太大。PClCP=(S+S0

)tgαS0=r02-e2r0s0sD第6頁,共14頁，2024年2月25日，星期天o

AnnQ

1Fv2B?nn

2F第7頁,共14頁，2024年2月25日，星期天o

Av2F

1nnv2nn

2?BF?第8頁,共14頁，2024年2月25日，星期天vcABC12F

第9頁,共14頁，2024年2月25日，星期天二、凸輪基圓半徑的確定在偏距一定，從動件的運動規(guī)律已知的條件下，可減小壓力角α，加大基圓半徑r0，從而改善機構的傳力特性。但機構的尺寸會增大。（2）凸輪基圓半徑的確定

凸輪基圓半徑的確定的原則是：應在滿足αmax≤[α]的條件下，合理的確定凸輪的基圓半徑，使凸輪機構的尺寸不至過大。先按滿足推程壓力角α≤[α]的條件來確定基圓半徑r0，即r0={[(ds/dφ-e)/tan[α]-s]2+e2}1/2（1）凸輪機構的壓力角與基圓半徑的關系S+r20

-e2第10頁,共14頁，2024年2月25日，星期天凸輪與軸分開加工時，ro>(0.8~1)dsds為凸輪軸直徑rods還要考慮滿足凸輪的結構及強度的要求：當凸輪和軸做成一體時，凸輪廓線的最小半徑應大于軸的半徑。第11頁,共14頁，2024年2月25日，星期天三、滾子半徑rT的選擇如圖所示，工作輪廓曲率半徑ρa、理論輪廓曲率半徑ρ與滾子半徑rr三者之間的關系為這時，工作輪廓曲率半徑恒大于理論輪廓曲率半徑，即ρa＞ρ。這樣，當理論輪廓作出后，不論選擇多大的滾子，都能作出工作輪廓。1．凸輪理論輪廓的內凹部分第12頁,共14頁，2024年2月25日，星期天

′

min

amin

min

′

amin=min-rT<0rT

min>rT

min=rT

minrT

min<rT為避免運動失真，

amin=min-rT>0

amin=min-rT=0

amin=min-rTrT