第9章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

1、9-1 9-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi)9-2 9-2 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9-3 9-3 按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤(pán)型凸輪輪廓按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤(pán)型凸輪輪廓9-4 9-4 盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定9-5 9-5 空間凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介空間凸輪機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介9-1 9-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi)一一. .凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用和分類(lèi)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用和分類(lèi) 1 1、組成：、組成：凸凸 輪輪: :具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件從動(dòng)件從動(dòng)件: :與凸輪保持接觸的桿，稱為從動(dòng)從動(dòng)件或推桿件或推桿。 機(jī)機(jī) 架架2 2、作用：將凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)轉(zhuǎn)變、作用：將

2、凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)轉(zhuǎn)變 為從動(dòng)件的移動(dòng)或擺動(dòng)為從動(dòng)件的移動(dòng)或擺動(dòng) 4 4、應(yīng)用：、應(yīng)用： 適用于傳力不大的自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3 3、特點(diǎn)、特點(diǎn):(1)只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，響應(yīng)快速.(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，工作可靠，容易設(shè)計(jì)，制造困難；(3)高副接觸，易磨損.二二、凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型1 1、按凸輪的形狀、按凸輪的形狀 和運(yùn)動(dòng)分類(lèi)和運(yùn)動(dòng)分類(lèi)(1)(1)、盤(pán)形回轉(zhuǎn)凸輪、盤(pán)形回轉(zhuǎn)凸輪凸輪呈盤(pán)狀，具有變化的向徑，繞固定軸線回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件在垂直于凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)(2)2)、移動(dòng)凸輪、移動(dòng)凸輪相當(dāng)于盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的軸線位于無(wú)窮遠(yuǎn)，凸輪相對(duì)于機(jī)架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)(3

3、)(3)、圓柱凸輪、圓柱凸輪2 2、按從動(dòng)件的形狀分類(lèi)、按從動(dòng)件的形狀分類(lèi) 它可以看成是將移動(dòng)凸輪卷繞在圓柱體的外表面上而形成的,屬于空間凸輪機(jī)構(gòu). 盤(pán)形凸輪是最基本的形盤(pán)形凸輪是最基本的形式式, ,應(yīng)用較為廣泛應(yīng)用較為廣泛, ,故本章只故本章只研究盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)研究盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu). .(1)(1)、尖頂從動(dòng)件、尖頂從動(dòng)件簡(jiǎn)單，易磨損。簡(jiǎn)單，易磨損。低速，作用力不大場(chǎng)合低速，作用力不大場(chǎng)合儀表機(jī)構(gòu)儀表機(jī)構(gòu)(2)(2)、滾子從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件(3)(3)、平底從動(dòng)件、平底從動(dòng)件磨損小，傳遞較大動(dòng)力磨損小，傳遞較大動(dòng)力易潤(rùn)滑，用于高速。易潤(rùn)滑，用于高速。3、按、按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類(lèi)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分

4、類(lèi) （1 1）直）直( (移移) )動(dòng)從動(dòng)件動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)從動(dòng)件偏置直動(dòng)從動(dòng)件偏置直動(dòng)從動(dòng)件(2)擺動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件3、按鎖合方式分類(lèi) 維持運(yùn)動(dòng)副中兩個(gè)構(gòu)件之間的接觸方式稱為鎖合維持運(yùn)動(dòng)副中兩個(gè)構(gòu)件之間的接觸方式稱為鎖合.如溝槽凸輪、等徑及等寬凸輪、力鎖合凸輪力鎖合凸輪:如靠重力、彈簧力鎖合的凸輪等；形鎖合凸輪形鎖合凸輪:9-2 9-2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、凸輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性一、凸輪傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性基圓基圓：以凸輪最小半徑rb所作的圓，rb稱為凸輪的基圓半徑。推程推程、推程運(yùn)動(dòng)角推程運(yùn)動(dòng)角：0遠(yuǎn)休、遠(yuǎn)休止角：遠(yuǎn)休、遠(yuǎn)休止角：回程、回程運(yùn)動(dòng)角回程、回程運(yùn)動(dòng)角

5、：近休、近休止角近休、近休止角：行程行程：h h推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：是指推桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其位移、速度和加速度隨時(shí)間變化（凸輪轉(zhuǎn)角變化）的規(guī)律。0100216凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理sCSSD2h行程行程推程運(yùn)動(dòng)角推程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角遠(yuǎn)休止角回程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角近休止角近休止角BosDrbeABC凸輪的基圓凸輪的基圓該位置為初始位置該位置為初始位置 在凸輪機(jī)構(gòu)的一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，凸輪以等角速轉(zhuǎn)動(dòng)一周，而且凸輪的轉(zhuǎn)角存在著下面的關(guān)系 在這個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中，凸輪作連續(xù)的等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而從動(dòng)件經(jīng)歷了推程、停歇、回程和停歇四個(gè)階段，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)是間歇運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 由于凸輪以等角速

6、度作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在凸輪運(yùn)動(dòng)的任意瞬時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間t成線性關(guān)系，即t。 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指在推程和回程中，從動(dòng)件的位移、速度、從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指在推程和回程中，從動(dòng)件的位移、速度、加速度隨凸輪轉(zhuǎn)角或時(shí)間變化的規(guī)律加速度隨凸輪轉(zhuǎn)角或時(shí)間變化的規(guī)律。對(duì)于直動(dòng)從動(dòng)件來(lái)說(shuō)，存在著如下的函數(shù)關(guān)系： ss（） vv（） aa（）+0+00102 360從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖 將從動(dòng)件在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律表示成凸輪轉(zhuǎn)角的函數(shù)，與之對(duì)應(yīng)的圖形稱為從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖。以凸輪的轉(zhuǎn)角（或?qū)?yīng)的時(shí)間）為橫坐標(biāo)，以從動(dòng)件的位移為縱坐標(biāo)所作的曲線，稱為從動(dòng)件的位移曲線。 即ss（） 表示vv（

7、）和aa（）的線圖分別稱為速度線圖和加速度線圖 二二 從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 生產(chǎn)中對(duì)工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求是多種多樣的。例如自動(dòng)機(jī)床中用來(lái)控制刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，要求刀具（從動(dòng)件）在工作行程時(shí)作等速運(yùn)動(dòng)（速度要求）。內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)，則要求凸輪具有良好的動(dòng)力學(xué)性能(主要是加速度要求)。在某些控制機(jī)構(gòu)中則只有簡(jiǎn)單的升距要求。 人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐，已經(jīng)積累了能適應(yīng)多種工作要求的從動(dòng)件典型運(yùn)動(dòng)特性的運(yùn)動(dòng)曲線，即所謂“常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。n 凸輪的輪廓形狀決定了從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。反之，從n動(dòng)件不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求凸輪具有不同形狀的輪廓曲線，n也即是說(shuō)，凸輪輪廓

8、曲線的形狀取決于凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的n運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，通常只需根據(jù)工作要求，從常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)曲線。在一般情況下，推程是工作行程，要求比較嚴(yán)格，需要進(jìn)行仔細(xì)研究?；爻桃话阋筝^低，受力情況也比推程階段有利，故不作專門(mén)討論。1. 1. 等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律hOSvOvOa 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的速度為常數(shù)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的速度為常數(shù)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）。稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）。推程時(shí)，設(shè)凸輪推程運(yùn)動(dòng)角為，從動(dòng)件升程為h，相應(yīng)的推程時(shí)間為T(mén)，則從動(dòng)件的速度為：1CCtvdts0dtdva0aThvTths初始條件為：t=0時(shí)，s=0；t=T

9、時(shí)，s=h，利用位移方程得到C1=0和C=h/T。因此有 由于凸輪轉(zhuǎn)角=t，=T，代入式，則得推程時(shí)從動(dòng)件用轉(zhuǎn)角表示的運(yùn)動(dòng)方程：推程的運(yùn)動(dòng)方程：推程的運(yùn)動(dòng)方程：/hs/hv0aV=c=常數(shù) 位移方程為: 從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)起始位置和終止兩瞬時(shí)的速度有突變，故加速度在理論上由零值突變?yōu)闊o(wú)窮大，慣性力也為無(wú)窮大。由此的強(qiáng)烈沖擊稱為剛性沖擊剛性沖擊。適用于低速場(chǎng)合。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（拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）（拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律） 從動(dòng)件在推程（或回程）中，前半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速運(yùn)動(dòng)，加速度為常數(shù)。且通常兩部分加速度的絕對(duì)值相等 .由于從動(dòng)件等加速段的初速度和等減速段的末

10、速度為零，故兩段升程所需的時(shí)間必相等，即凸輪轉(zhuǎn)角均t/2；兩段升程也必相等，即均為h/2。推程等加速運(yùn)動(dòng)的方程式為：推程等加速運(yùn)動(dòng)的方程式為：222hs24hv224ha149410h1423560s0vvmax2/0amax-amaxa2/0j2/ 在運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程的始末點(diǎn)和前在運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程的始末點(diǎn)和前后半程的交接處，加速度對(duì)時(shí)間的變化后半程的交接處，加速度對(duì)時(shí)間的變化率理論上為無(wú)窮大率理論上為無(wú)窮大, ,但加速度為限值。但加速度為限值。由此引起的沖擊稱為柔性沖擊。由此引起的沖擊稱為柔性沖擊。適用于低速場(chǎng)合。適用于低速場(chǎng)合。將上式積分兩次，并代入初始條件：=0v=0，s=0 由于是等加速運(yùn)動(dòng)，

11、因此s=a0t 2/2 2120220442212thThaaTah3 3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）： 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在（半徑R）圓周上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其在該圓直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)稱為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，由于其加速度曲線為余弦曲線，故又稱為余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 得求得求dtdvahadtdsvhvhsrrrrr)cos(2)sin(2)cos(1 22由位移線圖可以看出,其位移曲線方程為:S=R-Rcos而R=h/2及/=/代入上式得:運(yùn)動(dòng)特性：這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的加速度在起點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)有有限數(shù)值的突變，故也有柔性沖擊。 適用場(chǎng)合： 中速、中載。4.擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)

12、律 如下圖所示，一滾圓沿縱軸(S軸)作勻速純滾動(dòng)，圓上任一點(diǎn)A的軌跡為擺線。滾圓轉(zhuǎn)一周，A點(diǎn)回到縱軸上。A點(diǎn)作擺線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在縱軸上的投影即構(gòu)成從動(dòng)件擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線。其加速度曲線為正弦曲線。 從位移線圖可以看出,所以得: 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：整個(gè)推程運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度和加速度曲線都是連續(xù)變化的，加速度沒(méi)有任何突變，因此就不會(huì)產(chǎn)生慣性力的突變，故不會(huì)產(chǎn)生任何沖擊。 三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇1. 選擇推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本要求滿足機(jī)器的工作要求；使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性；使所設(shè)計(jì)的凸輪便于加工。2. 根據(jù)工作條件確定推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾種常見(jiàn)情況工件工件工件工件 前面說(shuō)過(guò),凸輪的輪廓形狀決定了從動(dòng)件

13、的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。反之，從動(dòng)件不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求凸輪具有不同形狀的輪廓曲線，也即是說(shuō)，凸輪輪廓曲線的形狀取決于凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。根據(jù)已知從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律求輪廓曲線既凸輪機(jī)構(gòu)根據(jù)已知從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律求輪廓曲線既凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì). .按給定從動(dòng)件位移線圖設(shè)計(jì)凸輪廓線是畫(huà)位移線圖的逆過(guò)程按給定從動(dòng)件位移線圖設(shè)計(jì)凸輪廓線是畫(huà)位移線圖的逆過(guò)程 9-3 9-3 用圖解法設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓曲線用圖解法設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓曲線一、圖解法的原理一、圖解法的原理-反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法假想給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一公共角速度-凸輪：相對(duì)靜止不動(dòng)推桿：一方面隨導(dǎo)軌以-繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動(dòng)推桿尖頂在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)

14、動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓曲線 依據(jù)此原理可以用幾何作圖依據(jù)此原理可以用幾何作圖的方法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線的方法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線. . 給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)施以給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)施以- -時(shí)，時(shí)，不影響各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不影響各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，凸輪將靜止，而從動(dòng)件此時(shí)，凸輪將靜止，而從動(dòng)件尖頂復(fù)合運(yùn)動(dòng)的軌跡即凸輪的尖頂復(fù)合運(yùn)動(dòng)的軌跡即凸輪的輪廓曲線輪廓曲線。O O - -3311223 33 31 11 12 22 2二、圖解法的方法和步驟設(shè)計(jì)凸輪廓線的圖解法是根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理作出從動(dòng)件推桿尖頂在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的各位置，然后作出其高副元素所形成的曲線族；并作從動(dòng)件高副元素所形成的曲線族的包絡(luò)線，

15、即是所求的凸輪輪廓曲線。 1、對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：已知凸輪的基圓半徑為rb,凸輪沿逆時(shí)針?lè)较虻人倩剞D(zhuǎn)。而推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示。試設(shè)計(jì)該對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線。60r0120-1設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r rb b。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。1 1、對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)、對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)135782345 67 8910

16、111213149090A1876543214131211109 6012090901 3 5 7 8911 13 15s 911131214102、對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 已知條件: 凸輪的基圓半徑為rb,滾子半徑rr,凸輪沿逆時(shí)針?lè)较虻人倩剞D(zhuǎn)。推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示。試設(shè)計(jì)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線。2、對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)s 911 13 151 3 5 7 8r0A120-1設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r rb b。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。

17、確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。135789111312142345 67 8910111213146090901876543214131211109理論輪廓理論輪廓(pitch curve)實(shí)際輪廓實(shí)際輪廓Cam profile作各位置滾子圓的內(nèi)作各位置滾子圓的內(nèi)( (外外) )包絡(luò)線。包絡(luò)線。 601209090距線）論廓線的基圓半徑（等凸輪的基圓半徑：指理凸輪的實(shí)際廓線接接觸的凸輪廓線稱為工作廓線：把與滾子直實(shí)際廓線為凸輪的理論廓線在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的軌跡稱理論廓線：把滾子中心/3、對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 已知條件已知條

18、件: 凸輪的基圓半徑為rb,凸輪沿逆時(shí)針?lè)较虻人倩剞D(zhuǎn)。推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示。試設(shè)計(jì)對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線。3、對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)s 911 13 151 3 5 7 8r0設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件平底直線在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件平底直線在各等份點(diǎn)的位置。作平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。作平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。8765432191011121314-A13578911131214123456781514131211109 6012090

19、904、偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 已知條件已知條件:已知凸輪的基圓半徑為rb,凸輪沿逆時(shí)針?lè)较虻人倩剞D(zhuǎn)。而推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知，已知偏距e。從動(dòng)畫(huà)中看，從動(dòng)件在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的位置將不在是以凸輪回轉(zhuǎn)中心作出的徑向線,而是始終與O保持一偏距e的直線,因此若以凸輪回轉(zhuǎn)中心O為圓心，以偏距e為半徑作圓（稱為偏距圓）,則從動(dòng)件在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的位置必然都是偏距圓的切線,(圖中K1B1、K2B2 )從動(dòng)件的位移(B1B1 B2B2 )也應(yīng)沿切線量取。然后將 B1 B2 B3等點(diǎn)用光滑的曲線連接起來(lái)，既得偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪輪廓。911 13 151 3 5 7 8O OeA A4、偏置

20、直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)13578911131214-612345781514131211109設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0; ; 反向等分各運(yùn)動(dòng)角反向等分各運(yùn)動(dòng)角; ; 確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置; ; 將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8 601209090s2 1206090479-4 盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定盤(pán)型凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定一、作用力與尺寸參數(shù)的

21、關(guān)系一、作用力與尺寸參數(shù)的關(guān)系 圖示為盤(pán)狀凸輪機(jī)構(gòu)的推桿在推程中的受力情況。P為凸輪對(duì)推桿的作用力；Q為推桿所受載荷；R1R2為導(dǎo)軌作用在推桿上的反力；12為摩擦角。根據(jù)瞬時(shí)力平衡條件可得 :由以上三式消去R1和R2，整理得 為改善受力情況，應(yīng)盡量增大等式右邊的分母。1.1.壓力角壓力角凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件作用力的方向線與從動(dòng)件上力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角，用表示。壓力角與作用力以及機(jī)構(gòu)尺寸的關(guān)系 將凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力F分解為F1和F2。F2為有效分力，F(xiàn)1為有害分力，當(dāng)壓力角越大，有害分力F1越大，如果壓力角增大，有害分力所引起的摩擦阻力也將增大，摩擦功耗增大，效率降低。F1=Fsin F

22、2=Fcos 2.2.自鎖現(xiàn)象自鎖現(xiàn)象當(dāng)壓力角越大，有害分力F1越大,有效分力F2越小,使得機(jī)構(gòu)的受力情況越差,傳動(dòng)效率越低.當(dāng)壓力角增大到一定值時(shí),有害分力F1所引起的摩擦阻力將大于有效分力F2,出現(xiàn)F2 ，容易引起自鎖容易引起自鎖,所以所以rb不能過(guò)小不能過(guò)小在滿足許用壓力角和強(qiáng)度要求的條件下在滿足許用壓力角和強(qiáng)度要求的條件下, ,一般盡可能的確定較小一般盡可能的確定較小的凸輪基圓半徑的凸輪基圓半徑. .n1tt2pnAcoev2s0srboe1cpAnnP為構(gòu)件為構(gòu)件1、2的瞬心的瞬心v2=op. SSOCOPACCPtg0Serevtgb2212/偏距大小受從動(dòng)件地偏置方式的影響,包括凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向.從動(dòng)件相對(duì)凸輪的偏置方向及推程或回程等因素.上式中“+” 用于導(dǎo)路和瞬心位于凸輪回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)；“-” 用于導(dǎo)路和瞬心位于凸輪回轉(zhuǎn)中心的同側(cè)；顯然，導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)時(shí)，壓力角將減小。正確偏置：正確偏置：導(dǎo)路位于與凸輪旋轉(zhuǎn)方向相