NO.16機(jī)械原理ppt(加動(dòng)畫1)凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸(1)

1、機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)：凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù)： 選定合適的凸輪機(jī)構(gòu)型式；選定合適的凸輪機(jī)構(gòu)型式； 合理選擇有關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸；合理選擇有關(guān)的結(jié)構(gòu)尺寸； 選定推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；選定推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律； 設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線。機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1、凸輪機(jī)構(gòu)中作用力凸輪機(jī)構(gòu)中作用力和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角以推桿為受力分離體，推桿在推程受力：以推桿為受力分離體，推桿在推程受力： G：推桿所受載荷（包括自重）：推桿所受載荷（包括自重） F：凸輪給推桿的作用力：凸輪給推桿的作用力 FR1

2、，F(xiàn)R2：導(dǎo)軌兩側(cè)給推桿的總反力：導(dǎo)軌兩側(cè)給推桿的總反力 1、 2：當(dāng)量摩擦角：當(dāng)量摩擦角000 BMFyFx211)sin()21()cos( tglbGF 根據(jù)力的平衡條件根據(jù)力的平衡條件， ：凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角（推桿所受正壓力方向：凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角（推桿所受正壓力方向與推桿受力點(diǎn)的速度方向所夾的銳角）與推桿受力點(diǎn)的速度方向所夾的銳角）機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)211)sin()21()cos(tglbGF機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)討論壓力角：討論壓力角：（1）壓力角是推桿與凸輪接觸點(diǎn)處）壓力角是推桿與凸輪接觸點(diǎn)處凸輪法線方

3、向與推桿該點(diǎn)的速度凸輪法線方向與推桿該點(diǎn)的速度方向所夾的銳角；方向所夾的銳角；（2）當(dāng)凸輪廓線的不同點(diǎn)與推桿接）當(dāng)凸輪廓線的不同點(diǎn)與推桿接觸時(shí)，壓力角也不同；觸時(shí)，壓力角也不同；（3）壓力角是對(duì)應(yīng)于凸輪的理論廓）壓力角是對(duì)應(yīng)于凸輪的理論廓線的。線的。不同機(jī)構(gòu)壓力角的標(biāo)定：不同機(jī)構(gòu)壓力角的標(biāo)定：機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)基圓半徑與壓力角的關(guān)系：基圓半徑與壓力角的關(guān)系： P點(diǎn)為凸輪與推桿此時(shí)的相對(duì)瞬心點(diǎn)為凸輪與推桿此時(shí)的相對(duì)瞬心 220estgeddsr當(dāng)凸輪型式一定（當(dāng)凸輪型式一定（e一定），運(yùn)動(dòng)規(guī)律一

4、定（一定），運(yùn)動(dòng)規(guī)律一定（Op一一定），定），r0增大，增大， 減小。但減小。但r0過(guò)大，結(jié)構(gòu)不緊湊，過(guò)大，結(jié)構(gòu)不緊湊，工程上，滿足工程上，滿足 的前提下，的前提下，r0越小越好，結(jié)越小越好，結(jié)構(gòu)越緊湊。構(gòu)越緊湊。 由于推桿由于推桿s是變化的，是變化的，由此式算出的由此式算出的r0也不同，也不同，取其最大者為凸輪機(jī)構(gòu)的取其最大者為凸輪機(jī)構(gòu)的r0。將將 代入上式代入上式 ，得：，得：機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)滾子半徑的選擇原則：滾子半徑的選擇原則： 滾子的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度；滾子的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度； 推桿運(yùn)動(dòng)不失真。推桿運(yùn)動(dòng)不失真。0)5 . 01 . 0(rrr （2）保證

5、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，）保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，一般一般 。mmrra51min （1） ，094J03凸輪輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系.swf094J04凸輪輪廓曲線與滾子半徑的關(guān)系2.swf機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 平底從動(dòng)件也會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失平底從動(dòng)件也會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真的情況：一方面，要保證從真的情況：一方面，要保證從動(dòng)件平底動(dòng)件平底 與凸輪總是相切接觸，與凸輪總是相切接觸，則平底的尺寸需要足夠大，否則平底的尺寸需要足夠大，否則就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真；另一方則就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真；另一方面，具有平底從動(dòng)件的凸輪機(jī)面，具有平底從動(dòng)件的凸輪機(jī)構(gòu)，其凸輪輪廓的向徑不能變構(gòu)，其凸輪輪廓的向徑不

6、能變化太快，否則也會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失化太快，否則也會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真，可加大基圓半徑來(lái)消除這真，可加大基圓半徑來(lái)消除這種失真。種失真。平底尺寸：平底尺寸： maxmaxmaxmax)()()75(2 ddsllmmllop 機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其特性；推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其特性； 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)；凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)； 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定。凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定。 （壓力角、基圓半徑、滾子（壓力角、基圓半徑、滾子半徑、平底尺寸）半徑、平底尺寸）難點(diǎn)：反轉(zhuǎn)法難點(diǎn)：反轉(zhuǎn)法 1 1。要注意推桿反轉(zhuǎn)的方向（與凸。要注意推桿反轉(zhuǎn)的方向（與

7、凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反）；輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反）； 2 2。要注意推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中占據(jù)。要注意推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中占據(jù)的位置（推桿在反轉(zhuǎn)時(shí)，前后兩位的位置（推桿在反轉(zhuǎn)時(shí)，前后兩位置的夾角與凸輪的轉(zhuǎn)角相等）；置的夾角與凸輪的轉(zhuǎn)角相等）； 3 3。要注意推桿在反轉(zhuǎn)時(shí)的位移。要注意推桿在反轉(zhuǎn)時(shí)的位移（是指從基圓向外量起的到理論廓（是指從基圓向外量起的到理論廓線的線段）。線的線段）。 機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1。在設(shè)計(jì)直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線時(shí)，若。在設(shè)計(jì)直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線時(shí)，若機(jī)構(gòu)的最大壓力角超出了許用值，試問(wèn)可采用哪機(jī)構(gòu)的最大壓力角超出了許用值，試問(wèn)可采用哪幾

8、種措施來(lái)減小最大壓力角或增大許用壓力角？幾種措施來(lái)減小最大壓力角或增大許用壓力角？2。設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？。設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？3。若用滾子推桿的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真時(shí)，。若用滾子推桿的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真時(shí)，應(yīng)采取哪些措施？應(yīng)采取哪些措施？4。同一個(gè)凸輪廓線，采用尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件。同一個(gè)凸輪廓線，采用尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件及平底從動(dòng)件，所實(shí)現(xiàn)的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否及平底從動(dòng)件，所實(shí)現(xiàn)的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否相同？相同？5。同一理論廓線，采用不同的滾子半徑的推桿，所。同一理論廓線，采用不同的滾子半徑的推桿，所實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否相同？實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是否相同

9、？6。凸輪實(shí)際廓線的最小向徑即為基圓半徑，對(duì)否？。凸輪實(shí)際廓線的最小向徑即為基圓半徑，對(duì)否？機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)7。圖示為平底從動(dòng)件盤形凸。圖示為平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)：輪機(jī)構(gòu)：（1）圖示位置機(jī)構(gòu)的瞬心？）圖示位置機(jī)構(gòu)的瞬心？（2）圖示位置時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角？）圖示位置時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角？（3）圖示位置時(shí)推桿位移？）圖示位置時(shí)推桿位移？8。圖示為擺動(dòng)滾子推桿盤形。圖示為擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪是一個(gè)半凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪是一個(gè)半徑為徑為R的偏心圓盤，滾子半的偏心圓盤，滾子半徑為徑為r, （1）基圓半徑）基圓半徑r0? (2)當(dāng)滾子從當(dāng)滾子從C到到D點(diǎn)接觸過(guò)點(diǎn)接觸過(guò)程

10、中，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)多大角度？程中，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)多大角度？機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)9。為什么要對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角加以限制（應(yīng)對(duì)推程和。為什么要對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角加以限制（應(yīng)對(duì)推程和回程分別討論）？回程分別討論）？10。當(dāng)直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)。當(dāng)直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)采取哪些措施？采取哪些措施？11。如何保證平底推桿運(yùn)動(dòng)不失真？。如何保證平底推桿運(yùn)動(dòng)不失真？機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 12.圖示為一偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為偏心圓盤，其直圖示為一偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為偏

11、心圓盤，其直徑徑D=42mm，滾子半徑，滾子半徑 rr=5 mm，偏距，偏距 e=6 mm，（1）確定基圓半徑，并畫出基圓；）確定基圓半徑，并畫出基圓；（2）畫出凸輪的理論輪廓曲線；圖示位置壓力角，推桿位移；）畫出凸輪的理論輪廓曲線；圖示位置壓力角，推桿位移；（3）求出從動(dòng)件的行程）求出從動(dòng)件的行程 h；推桿在最高位置時(shí)的壓力角；推桿在最高位置時(shí)的壓力角；（4）確定從動(dòng)件的推程運(yùn)動(dòng)角）確定從動(dòng)件的推程運(yùn)動(dòng)角 及回程運(yùn)動(dòng)角及回程運(yùn)動(dòng)角 ；（5）說(shuō)明該機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中有無(wú)失真現(xiàn)象，為什么？）說(shuō)明該機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)中有無(wú)失真現(xiàn)象，為什么？機(jī)械原理機(jī)械原理第第9章章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)13。在圖示擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪為偏心圓盤，且逆時(shí)針。在圖示擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪為偏心圓盤，且逆時(shí)針?lè)较蚍较?回