機(jī)械原理第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

1、1規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家機(jī)機(jī) 械械 原原 理理第四章第四章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)哈爾濱工業(yè)大學(xué)哈爾濱工業(yè)大學(xué)2規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家第四章第四章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)從動(dòng)件從動(dòng)件凸輪凸輪滾子滾子機(jī)架機(jī)架3規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用盤形凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪機(jī)構(gòu)在印刷機(jī)中的應(yīng)用在印刷機(jī)中的應(yīng)用等經(jīng)凸輪機(jī)構(gòu)等經(jīng)凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)械加工中的應(yīng)用在機(jī)械加工中的應(yīng)用4-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類4規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家利用分度凸輪利用分度凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位圓柱凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)械加工中的應(yīng)用在機(jī)械加工中的應(yīng)用5規(guī)格嚴(yán)

2、格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類凸輪機(jī)構(gòu)分類凸輪機(jī)構(gòu)分類1、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間 相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類2、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副 元素形狀分類元素形狀分類3、按凸輪高副的鎖合、按凸輪高副的鎖合 方式分類方式分類平面凸輪機(jī)構(gòu)平面凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪盤形凸輪移動(dòng)凸輪移動(dòng)凸輪 尖頂從動(dòng)件尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件平底從動(dòng)件力鎖合力鎖合形鎖合形鎖合直動(dòng)從動(dòng)件直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)6規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家1、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間的

3、相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類（1）平面凸輪機(jī)構(gòu)）平面凸輪機(jī)構(gòu) 1）盤形凸輪）盤形凸輪7規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家 2）移動(dòng)凸輪）移動(dòng)凸輪8規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家（ 2）空間凸輪機(jī)構(gòu)）空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)9規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家2、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素形狀分類按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素形狀分類（1） 直動(dòng)尖頂從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件偏心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件偏心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件10規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件（2）直動(dòng)滾子從動(dòng)件（3）直動(dòng)平底從動(dòng)件11規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家

4、 根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同，以上三種從動(dòng)件還根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同，以上三種從動(dòng)件還可分為直動(dòng)從動(dòng)件，擺動(dòng)從動(dòng)件，平面復(fù)雜運(yùn)可分為直動(dòng)從動(dòng)件，擺動(dòng)從動(dòng)件，平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件。動(dòng)從動(dòng)件。擺動(dòng)滾子從動(dòng)件擺動(dòng)滾子從動(dòng)件擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件12規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家擺動(dòng)平底從動(dòng)件擺動(dòng)平底從動(dòng)件 平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件13規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家3、按凸輪高副的鎖合方式分類、按凸輪高副的鎖合方式分類1)力鎖合力鎖合14規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家2) 2) 形鎖合形鎖合 15規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)： 只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐?/p>

5、輪輪廓，即只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞纯墒箯膭?dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)可使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠。構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠。 凸輪為高副接觸（點(diǎn)或線），壓凸輪為高副接觸（點(diǎn)或線），壓強(qiáng)較大，容易磨損，凸輪輪廓加工比強(qiáng)較大，容易磨損，凸輪輪廓加工比較困難，費(fèi)用較高。較困難，費(fèi)用較高。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：16規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家4-2 4-2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其選擇一、凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)及基本名詞術(shù)語一、凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)及基本名詞術(shù)語凸輪基圓、基圓半徑凸輪基圓、基圓半徑偏距圓、偏距偏距圓、偏距從動(dòng)件行程從動(dòng)件行程從動(dòng)件推程從動(dòng)件推

6、程從動(dòng)件回程從動(dòng)件回程推程運(yùn)動(dòng)角推程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角從動(dòng)件遠(yuǎn)從動(dòng)件遠(yuǎn)( (近近) )休程休程遠(yuǎn)（近）休止角遠(yuǎn)（近）休止角從動(dòng)件位移從動(dòng)件位移17規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家基圓基圓偏距圓偏距圓理論廓線理論廓線實(shí)際廓線實(shí)際廓線18規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家二、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律h0s0s19規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0s0sh20規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家余弦加速度（簡諧）運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度（簡諧）運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0s0sh21規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家正弦加速度（擺線）運(yùn)動(dòng)

7、規(guī)律正弦加速度（擺線）運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0s0sh22規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家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 0s0sh23規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除要考慮在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除要考慮剛性沖擊與柔性沖擊外，還應(yīng)該考慮各種運(yùn)剛性沖擊與柔性沖擊外，還應(yīng)該考慮各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度幅值動(dòng)規(guī)律的速度幅值 、加速度幅值、加速度幅值 及其影響加以分析和比較。及其影響加以分析和比較。maxvmaxamaxvmaxamaxmv從動(dòng)件動(dòng)量從動(dòng)件動(dòng)量maxma從動(dòng)件慣性力從動(dòng)件慣性力對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)選擇

8、對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)選擇 值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，宜選擇對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，宜選擇 值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。maxvmaxa24規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家若干種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較若干種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較運(yùn)動(dòng)規(guī)律 )/(0maxhv)/(202maxha沖 擊應(yīng)用場合等速1.00剛 性低速輕負(fù)荷等加速等減速2.004.00柔 性中速輕負(fù)荷余弦加速度1.574.93柔 性中低速中負(fù)荷正弦加速度2.006.28中高速輕負(fù)荷3-4-5多項(xiàng)式1.885.77高速中負(fù)荷改進(jìn)型等速1.338.38低速重負(fù)荷改進(jìn)型正弦加速度1.765.53中高速重負(fù)荷改

9、進(jìn)型梯形加速度2.004.89高速輕負(fù)荷25規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家4-3 4-3 按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤形凸輪廓線按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤形凸輪廓線一、凸輪設(shè)計(jì)的基本問題一、凸輪設(shè)計(jì)的基本問題1 1、已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)凸輪、已知運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)凸輪已知條件：已知條件：運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律)(ss )(vv )(aa )()()(幾何尺寸幾何尺寸(基圓半徑基圓半徑r r0 0，偏距圓半徑，偏距圓半徑e e) )2 2、已知從動(dòng)件行程、已知從動(dòng)件行程h h，設(shè)計(jì)凸輪，設(shè)計(jì)凸輪已知條件：已知條件：選定運(yùn)動(dòng)規(guī)律選定運(yùn)動(dòng)規(guī)律)(ss )(vv )(aa )()()(幾何尺寸幾何尺寸(基圓半徑基圓半徑r

10、r0 0，偏距圓半徑，偏距圓半徑e e) )從動(dòng)件行程從動(dòng)件行程h h求解：求解：求解：求解：26規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家二、凸輪設(shè)計(jì)的步驟二、凸輪設(shè)計(jì)的步驟2 2、確定基圓、偏距圓、確定基圓、偏距圓3 3、設(shè)計(jì)理論廓線、設(shè)計(jì)理論廓線1 1、確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律、確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律4 4、設(shè)計(jì)實(shí)際廓線、設(shè)計(jì)實(shí)際廓線基圓基圓偏距圓偏距圓理論廓線理論廓線實(shí)際廓線實(shí)際廓線27規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家三、凸輪理論廓線設(shè)計(jì)的基本原理三、凸輪理論廓線設(shè)計(jì)的基本原理反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法0s0shso 已知：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（如圖示），已知：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（如圖示），基圓半徑基圓半徑r ro o, ,

11、滾子半徑滾子半徑r rr r, , 偏距偏距e (e (導(dǎo)路偏導(dǎo)路偏在轉(zhuǎn)軸左側(cè)），在轉(zhuǎn)軸左側(cè)）， 順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。求：滿足順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。求：滿足上述要求的凸輪廓線。上述要求的凸輪廓線。1120 1502703600ooooohSero130解：選解：選 畫出從動(dòng)畫出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。律。lS設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟： 1 1）畫出基圓，）畫出基圓，偏心圓及導(dǎo)路偏心圓及導(dǎo)路線線,B,B0 0(C(C0 0) )為從為從動(dòng)件尖頂?shù)钠饎?dòng)件尖頂?shù)钠鹗键c(diǎn)。始點(diǎn)。0KB0(C0)1( )120o30o120o90o2)2)將位移線將位移線圖與基圓分圖與基圓分別等分成相別等分成相對(duì)應(yīng)的若干對(duì)應(yīng)的若干等份，等份，1

12、 1，2 2，3.93.9；C C1 1,C,C2 2, ,C C3 3.C.C9 9. .C5C4C3C2C1C9C8C7C61 2 36 7 85493)3)過過C C1 1,C,C2 2,C,C3 3.C.C9 9各點(diǎn)作偏各點(diǎn)作偏心圓的切線，心圓的切線，沿各切線自基沿各切線自基圓起量取從動(dòng)圓起量取從動(dòng)件位移量即：件位移量即：CiBi=ii,CiBi=ii,得反得反轉(zhuǎn)后的轉(zhuǎn)后的BiBi點(diǎn)（點(diǎn)（i 1,2,3.9) i 1,2,3.9) 12345678(B9)B8B7B6B5B4B3B2B14 4）將）將B B0 0,B,B1 1,B,B2 2.B.B9 9各點(diǎn)連成各點(diǎn)連成光滑曲線，便光滑

13、曲線，便得到所求的凸得到所求的凸輪的理論廓線輪的理論廓線；再以；再以r rr r為半為半徑，以理論廓徑，以理論廓線上各點(diǎn)為圓線上各點(diǎn)為圓心畫圓包絡(luò)實(shí)心畫圓包絡(luò)實(shí)際廓線。際廓線。30規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家0s0sho反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法0 已知已知: :從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律,r,ro o, ,凸輪與從動(dòng)件凸輪與從動(dòng)件的中心距的中心距O O1 1O O2 2=a,=a,從動(dòng)件桿長從動(dòng)件桿長O O2 2B B0 0=L,=L,滾子半徑滾子半徑為為r rr r, ,凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng), ,從動(dòng)件擺動(dòng)方向如圖從動(dòng)件擺動(dòng)方向如圖. .求求: :凸輪廓線。凸輪廓線。0180360ooo

14、 max aLO1O2B0 130r0 1/ mm解解: : 選比例選比例畫出從動(dòng)件畫出從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪的起始凸輪的起始位置位置. . 以下以下步驟同上步驟同上. . max 300B0O1O2 1() 1701 234 5 68 9 10O2(1)O2 2( )O2 3( )O2 4( )O2 5( )O2 6( )O2 7( )O2 8( )O2 9( )B1B2B3B4B5B6B7B8B933規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家1、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪（1）尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪）尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪 已知：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ，尖，尖頂從

15、動(dòng)件導(dǎo)路相對(duì)于凸輪軸心頂從動(dòng)件導(dǎo)路相對(duì)于凸輪軸心O的偏距的偏距e，凸，凸輪基圓半徑及凸輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；要求：設(shè)輪基圓半徑及凸輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；要求：設(shè)計(jì)凸輪輪廓計(jì)凸輪輪廓。)(ss四、解析法設(shè)計(jì)凸輪理論廓線四、解析法設(shè)計(jì)凸輪理論廓線34規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家(02 )cossin)(sincos)(00essyessxxyRxycossinsincosRxysse0 xyssecossinsincos02200-ers 35規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家（2）滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪）滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪 1） 理論輪廓方程理論輪廓方程 2）工作輪廓方程）工作輪廓方程 滾子中心的

16、運(yùn)動(dòng)規(guī)律即為尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律。故滾子中心的運(yùn)動(dòng)規(guī)律即為尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)規(guī)律。故按尖頂從動(dòng)件求得的凸輪廓線，稱為該滾子從動(dòng)件按尖頂從動(dòng)件求得的凸輪廓線，稱為該滾子從動(dòng)件凸輪的理論廓線。凸輪的理論廓線。cossin)(sincos)(00essyessx2222)/()/(/)/()/(/ddyddxddxryYddyddxddyrxXrr36規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家crrrcrrr0crrr0crrr刀具中心軌跡刀具中心軌跡理論廓線理論廓線實(shí)際廓線實(shí)際廓線刀具中心軌跡刀具中心軌跡理論廓線理論廓線實(shí)際廓線實(shí)際廓線圖圖 4-12a)b)37規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家凸輪實(shí)際廓線設(shè)計(jì)凸輪實(shí)際

17、廓線設(shè)計(jì)理論廓線理論廓線實(shí)際廓線實(shí)際廓線滾子滾子rr38規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家刀具中心軌跡刀具中心軌跡實(shí)際廓線實(shí)際廓線理論廓線理論廓線刀具中心軌跡刀具中心軌跡rr刀具刀具cr39規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家2、擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪、擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪 已知：擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知：擺動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ，從動(dòng)件長度從動(dòng)件長度l，中心距，中心距a，凸輪基圓半徑，凸輪基圓半徑r0及凸輪及凸輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；要求：設(shè)計(jì)凸輪輪廓。沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；要求：設(shè)計(jì)凸輪輪廓。)(擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)可分為兩種：擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)可分為兩種： 順擺式，逆擺式順擺式，逆擺式。40規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功

18、夫到家功夫到家xyRxyxyallcos()sin()00 xyRxy00sin()cos()lxalycossinR sincos00cos()cossinsin()sincosalxly 00sin()cossincos()sincoslxaly 00coscos()(02 )sinsin()xalyal00sinsin()(02 )coscos()xalyal 41規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家3 3、平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪、平底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪 實(shí)際上是實(shí)際上是“反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)”過程中從動(dòng)件平底一系列位過程中從動(dòng)件平底一系列位置的包絡(luò)線。置的包絡(luò)線。 已知：從動(dòng)件運(yùn)已知：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律

19、動(dòng)規(guī)律 ，從動(dòng)件平底導(dǎo)路相對(duì)從動(dòng)件平底導(dǎo)路相對(duì)于凸輪軸心于凸輪軸心O的偏距的偏距為為e，從動(dòng)件平底與，從動(dòng)件平底與導(dǎo)路的夾角導(dǎo)路的夾角 ，凸輪基圓半徑凸輪基圓半徑 及凸及凸輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。要輪沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。要求：設(shè)計(jì)凸輪輪廓。求：設(shè)計(jì)凸輪輪廓。)(ss 900r42規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家YkXb0tan(90)cotcos /sink0()/sinbrs0()cossinsinrsYX 0(, , )cossin()0f X YXYrs(, , )/sincos0dsf X YXYd )20(cossin)(sincos)(00ddssrYddssrX43規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家

20、功夫到家4-4 盤形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 壓力角壓力角 是從動(dòng)件與凸輪輪是從動(dòng)件與凸輪輪廓接觸點(diǎn)廓接觸點(diǎn)B處所受正壓力的方處所受正壓力的方向（即凸輪輪廓在該點(diǎn)法線向（即凸輪輪廓在該點(diǎn)法線N-N的方向）與從動(dòng)件上點(diǎn)的方向）與從動(dòng)件上點(diǎn)B的的速度方向之間所夾的銳角。速度方向之間所夾的銳角。一、壓力角一、壓力角 及其許用值及其許用值 221RFNNB12P12RF12F21v44規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家11202cos()(1)sin()tancosbFlF121122cos()(1)sin()tanQFbl 221RFNNB12P12RF12F21v121122sin()()cos0R

21、RFFF121122cos()()sin0RRFQFF2212cos()cos0RRFlbFb45規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家12tan)21/(1arctanlbc臨界壓力角臨界壓力角 c： 在工程實(shí)際中，為保證機(jī)械效率，改善在工程實(shí)際中，為保證機(jī)械效率，改善受力情況，通常規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角受力情況，通常規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角 應(yīng)小于或等于某一許用壓力角應(yīng)小于或等于某一許用壓力角 。maxmax 即：即：2112tan1tanbl46規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推薦的許用壓力角取值為根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推薦的許用壓力角取值為:推程：推程：直動(dòng)從動(dòng)件取直動(dòng)從動(dòng)件取

22、；擺動(dòng)從動(dòng)件取擺動(dòng)從動(dòng)件取 ；30403545 回程：回程： 直動(dòng)和擺動(dòng)從動(dòng)件薦取直動(dòng)和擺動(dòng)從動(dòng)件薦取 。708047規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家二、按許用壓力角 確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸ds/dOP12121212OPv sseds/dsseOP0012tan式中：2200ers12P在點(diǎn)在點(diǎn)（升程）（升程）12F2v1212P12P1O2v121OP2v121OP0res21F48規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家ds/dOP12121212OPv 12F2v21F1212P12P1O2v121OP2v121OP0ressseds/dsseOP0012tan式中：2200ers12P在

23、點(diǎn)在點(diǎn)（回程）（回程）sseds/dsseOP0012tan壓力角計(jì)算的統(tǒng)一表達(dá)式：壓力角計(jì)算的統(tǒng)一表達(dá)式：49規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家s-ereds/dsseOP220012tansds/d ，凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律er，0凸輪基本尺寸凸輪基本尺寸max 即：在設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，如何保證凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角在設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，如何保證凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角 小于或小于或等于許用壓力角等于許用壓力角 。max影響凸輪壓力角變化的因素：影響凸輪壓力角變化的因素：50規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家換一句話說：換一句話說： 在設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，當(dāng)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在設(shè)計(jì)凸輪時(shí)，當(dāng)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 已經(jīng)確已

24、經(jīng)確定，凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角定，凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角 也已經(jīng)確定，如何也已經(jīng)確定，如何確定凸輪的基圓半徑確定凸輪的基圓半徑 和偏距和偏距 ，使凸輪機(jī)構(gòu)的，使凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角最大壓力角 小于或等于許用壓力角小于或等于許用壓力角 。max)(s0res-ereds/dsseOP220012tan這個(gè)表達(dá)式能否解決這樣的命題？這個(gè)表達(dá)式能否解決這樣的命題？51規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家52規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家s-ereds/d220tanmaxs-ereds/d220tanmaxdds/sdds/se0rdds/sO升程升程回程回程53規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家升程

25、許用壓力角：升程許用壓力角：回程許用壓力角：回程許用壓力角：dds/s升程升程回程回程54規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家 對(duì)于直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，為了改善其傳力性能對(duì)于直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，為了改善其傳力性能或減小凸輪尺寸，經(jīng)常采用偏置凸輪機(jī)構(gòu)。或減小凸輪尺寸，經(jīng)常采用偏置凸輪機(jī)構(gòu)。 偏置與推程時(shí)的相偏置與推程時(shí)的相對(duì)瞬心對(duì)瞬心P12位于凸輪軸位于凸輪軸心的同一側(cè)。心的同一側(cè)。 凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件導(dǎo)路應(yīng)偏置于凸從動(dòng)件導(dǎo)路應(yīng)偏置于凸輪軸心的右側(cè)。輪軸心的右側(cè)。 凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件導(dǎo)路應(yīng)偏時(shí)，從動(dòng)件導(dǎo)路應(yīng)偏于凸輪軸心的左側(cè)。于凸輪軸心的左側(cè)。1

26、2P12P偏置方位確定：偏置方位確定：從動(dòng)件與凸輪的相對(duì)位置從動(dòng)件與凸輪的相對(duì)位置55規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家三、按凸輪輪廓全部外凸條件確定凸輪基圓半徑三、按凸輪輪廓全部外凸條件確定凸輪基圓半徑0r)20()()(min0 ssr)()(min0ssr )20(平底從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的外凸條件：平底從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的外凸條件：0r平底從動(dòng)件盤形凸輪的基圓半徑平底從動(dòng)件盤形凸輪的基圓半徑 ：56規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家四、滾子半徑四、滾子半徑 的選擇的選擇rrrar1. 凸輪理論輪廓的內(nèi)凹部分凸輪理論輪廓的內(nèi)凹部分 工作輪廓曲率半徑、理論輪廓曲率半徑與滾工作輪廓曲率半徑、理論輪廓曲率半徑與滾子半徑三者之間的關(guān)系為：子半徑三者之間的關(guān)系為：2. 2. 凸輪理論輪廓的外凸部分凸輪理論輪廓的外凸部分rar 工作輪廓曲率半徑、理論輪廓曲率半徑與滾工作輪廓曲率半徑、理論輪廓曲率半徑與滾子半徑三者之間的關(guān)系為：子半徑三者之間的關(guān)系為：57規(guī)格嚴(yán)格規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家功夫到家