機(jī)械原理第3章凸輪機(jī)構(gòu)

1、u機(jī)械原理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件機(jī)械原理網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件第第3章章 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)I具有曲線輪廓的構(gòu)具有曲線輪廓的構(gòu)件通過高副帶動從件通過高副帶動從動件實現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動動件實現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型3.23.2從動件運(yùn)動規(guī)律設(shè)計從動件運(yùn)動規(guī)律設(shè)計3.33.3凸輪輪廓的設(shè)計凸輪輪廓的設(shè)計3.43.4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3.53.5凸輪機(jī)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計第第3 3章章 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型u3.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的組成凸輪機(jī)構(gòu)的組成u3.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型u3.1

2、.2 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用3.1.1 3.1.1 凸輪機(jī)構(gòu)的組成凸輪機(jī)構(gòu)的組成高副機(jī)構(gòu)高副機(jī)構(gòu)3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型從動件從動件凸輪凸輪機(jī)架機(jī)架3.1.2 3.1.2 凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)的類型盤形凸輪盤形凸輪：最基本的形式，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最為廣泛最基本的形式，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最為廣泛移動凸輪移動凸輪：凸輪相對機(jī)架做直線運(yùn)動凸輪相對機(jī)架做直線運(yùn)動圓柱凸輪圓柱凸輪：空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪盤形凸輪 按凸輪的形狀分類按凸輪的形狀分類移動凸輪移動凸輪圓柱凸輪圓柱凸輪3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型 按從動件的形狀分類按從動件的形狀分類

3、尖端從動件尖端從動件曲面從動件曲面從動件u能與任意形狀的凸輪輪能與任意形狀的凸輪輪廓保持接觸，從而使從動廓保持接觸，從而使從動件實現(xiàn)任意的運(yùn)動規(guī)律。件實現(xiàn)任意的運(yùn)動規(guī)律。u尖端處極易磨損，只適尖端處極易磨損，只適用于低速場合。用于低速場合。u磨損比尖端從動件小磨損比尖端從動件小3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型 滾子從動件滾子從動件 平底從動件平底從動件l滾動摩擦，磨損小滾動摩擦，磨損小l用于傳遞較大的動力用于傳遞較大的動力u從動件與凸輪之間易形從動件與凸輪之間易形成油膜，潤滑好，受力平成油膜，潤滑好，受力平穩(wěn)，傳動效率高穩(wěn)，傳動效率高u高速場合；但凸輪輪廓高速場合；但凸輪輪

4、廓須全部外凸須全部外凸 按從動件的形狀分類按從動件的形狀分類3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型u按從動件的運(yùn)動形式分類按從動件的運(yùn)動形式分類移動從動件移動從動件u移動從動件移動從動件：從動件往復(fù)移動，運(yùn)動軌跡為一段直線；從動件往復(fù)移動，運(yùn)動軌跡為一段直線；u擺動從動件擺動從動件：從動件往復(fù)擺動，運(yùn)動軌跡為一段圓弧。從動件往復(fù)擺動，運(yùn)動軌跡為一段圓弧。擺動從動件擺動從動件3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型小結(jié)：小結(jié)：u按凸輪與從動件維持高副接觸的方法分類按凸輪與從動件維持高副接觸的方法分類 力鎖合：彈簧力、從力鎖合：彈簧力、從動件重力或其它外力動件重力或其它外

5、力 型鎖合型鎖合利用高副元利用高副元素本身的幾何形狀素本身的幾何形狀u槽兩側(cè)面的距離等于滾子直徑；槽兩側(cè)面的距離等于滾子直徑；u優(yōu)點：鎖合方式結(jié)構(gòu)簡單優(yōu)點：鎖合方式結(jié)構(gòu)簡單u缺點：加大了凸輪的尺寸和重量缺點：加大了凸輪的尺寸和重量槽凸輪機(jī)構(gòu)槽凸輪機(jī)構(gòu)3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型u凸輪廓線上任意兩條平行切線間凸輪廓線上任意兩條平行切線間的距離都等于框架內(nèi)側(cè)的寬度的距離都等于框架內(nèi)側(cè)的寬度u缺點：從動件的運(yùn)動規(guī)律的選擇缺點：從動件的運(yùn)動規(guī)律的選擇受到一定的限制受到一定的限制 型鎖合凸輪型鎖合凸輪等寬凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)u兩滾子中心間的距離始兩滾子中心

6、間的距離始終保持不變終保持不變u缺點：從動件運(yùn)動規(guī)律缺點：從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇受到一定的限制的選擇受到一定的限制3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型主回凸輪機(jī)構(gòu)主回凸輪機(jī)構(gòu)( (共軛凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)) )u優(yōu)點：優(yōu)點：克服了等寬、等徑凸輪的缺點克服了等寬、等徑凸輪的缺點u缺點：缺點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高一個凸輪推動從動一個凸輪推動從動件完成正行程運(yùn)動，件完成正行程運(yùn)動，另一個凸輪推動從另一個凸輪推動從動件完成反行程的動件完成反行程的運(yùn)動運(yùn)動 型鎖合凸輪型鎖合凸輪3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型型鎖合凸輪型鎖合凸輪擺桿為主動件，

7、凸輪為從動件擺桿為主動件，凸輪為從動件 反凸輪機(jī)構(gòu)反凸輪機(jī)構(gòu)3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型3.1.3 3.1.3 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型 凸輪機(jī)構(gòu)的特點凸輪機(jī)構(gòu)的特點 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用u實現(xiàn)無特定運(yùn)動規(guī)律要求的工作行程實現(xiàn)無特定運(yùn)動規(guī)律要求的工作行程u實現(xiàn)有特定運(yùn)動規(guī)律要求的工作行程實現(xiàn)有特定運(yùn)動規(guī)律要求的工作行程u實現(xiàn)對運(yùn)動和動力特性有特殊要求的工作行程實現(xiàn)對運(yùn)動和動力特性有特殊要求的工作行程u實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡實現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡凸輪機(jī)構(gòu)的特點凸輪機(jī)構(gòu)的特點u優(yōu)點：優(yōu)點：l構(gòu)件少；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊構(gòu)件

8、少；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊l可方便地設(shè)計出任意要求的從動件運(yùn)動規(guī)律可方便地設(shè)計出任意要求的從動件運(yùn)動規(guī)律u缺點：缺點：l高副接觸，易磨損，用于受力不大的場合高副接觸，易磨損，用于受力不大的場合3.1.3 3.1.3 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實現(xiàn)無特定運(yùn)動規(guī)律的工作行程實現(xiàn)無特定運(yùn)動規(guī)律的工作行程例例1 1：車床床頭箱利用凸輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)變速操縱：車床床頭箱利用凸輪機(jī)構(gòu)實現(xiàn)變速操縱3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型實現(xiàn)特殊運(yùn)動規(guī)律的工作行程實現(xiàn)特殊運(yùn)動規(guī)律的工作行程例例2 2：自動機(jī)床中利用凸輪實現(xiàn)自動進(jìn)刀、退刀：自動機(jī)床中利用凸輪實現(xiàn)自動進(jìn)刀、退刀3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪

9、機(jī)構(gòu)的組成與類型實現(xiàn)對運(yùn)動鶴動力有特殊要求的實現(xiàn)對運(yùn)動鶴動力有特殊要求的工作行程工作行程例例3 3：船用柴油機(jī)中凸輪控制閥：船用柴油機(jī)中凸輪控制閥門的啟閉門的啟閉3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型例例4 4：印刷機(jī)通過凸輪組合實現(xiàn)的吸紙吸頭的復(fù)雜軌跡：印刷機(jī)通過凸輪組合實現(xiàn)的吸紙吸頭的復(fù)雜軌跡3.13.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型3.2 3.2 從動件運(yùn)動規(guī)律設(shè)計從動件運(yùn)動規(guī)律設(shè)計u3.2.1 基礎(chǔ)知識：凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況基礎(chǔ)知識：凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況u3.2.2從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律u3.2.3從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇u3.2.3從

10、動件運(yùn)動規(guī)律的組合從動件運(yùn)動規(guī)律的組合3.2.1 3.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況3.2.1 3.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況推程角推程角回程角回程角從動件位移線圖從動件位移線圖 3.2.1 3.2.1 凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況凸輪機(jī)構(gòu)的工作情況從動件位移線圖從動件位移線圖 l基圓基圓以凸輪輪廓的最以凸輪輪廓的最小向徑小向徑rb所作的圓所作的圓l升程升程從動件上升的最從動件上升的最大距離大距離hu1.等速運(yùn)動等速運(yùn)動u2.等加速等減速等加速等減速(拋物線拋物線)運(yùn)動運(yùn)動u3.簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動(余弦加速度運(yùn)動余弦加速度運(yùn)動)u4.擺線運(yùn)動擺線運(yùn)動(簡介簡介)u5. 3-

11、4-5多項式運(yùn)動多項式運(yùn)動(簡介簡介)3.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律3.2.2 3.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律u特點特點：速度有突變，加速度有突變，加速度理論上由零至無窮大，速度理論上由零至無窮大，從而使從動件產(chǎn)生巨大的從而使從動件產(chǎn)生巨大的慣性力，機(jī)構(gòu)受到強(qiáng)烈沖慣性力，機(jī)構(gòu)受到強(qiáng)烈沖擊擊剛性沖擊剛性沖擊u適應(yīng)場合適應(yīng)場合：低速輕載低速輕載 1.等速運(yùn)動等速運(yùn)動 2.等加速等減速等加速等減速(拋物線拋物線)運(yùn)動運(yùn)動3.2.2 3.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律22222442hahvhs等加速階段2.等加速等減速等加速等減速(拋物線拋物線)運(yùn)動

12、運(yùn)動22222442hahvhs等加速階段 2.等加速等減速等加速等減速(拋物線拋物線)運(yùn)動運(yùn)動3.2.2 3.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律u特點特點：加速度曲線有突變，加加速度曲線有突變，加速度的變化率速度的變化率(即躍度即躍度j)在這些在這些位置為無窮大位置為無窮大柔性沖擊柔性沖擊u適應(yīng)場合適應(yīng)場合：中速輕載中速輕載 3.簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動(余弦加速度運(yùn)動余弦加速度運(yùn)動)3.2.2 3.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律)cos(1 2hs推程u 當(dāng)質(zhì)點在圓周上作勻速運(yùn)動當(dāng)質(zhì)點在圓周上作勻速運(yùn)動時，它在該圓直徑上的投影所構(gòu)時，它在該圓直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動規(guī)律成的

13、運(yùn)動規(guī)律簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動 3.簡諧運(yùn)動簡諧運(yùn)動(余弦加速度運(yùn)動余弦加速度運(yùn)動)u特點特點：有：有柔性沖擊柔性沖擊u適用場合：適用場合：中速輕載中速輕載(當(dāng)從動件當(dāng)從動件作連續(xù)運(yùn)動時，可用于高速作連續(xù)運(yùn)動時，可用于高速)3.2.2 3.2.2 從動件常用運(yùn)動規(guī)律從動件常用運(yùn)動規(guī)律u4.擺線運(yùn)動擺線運(yùn)動(簡介簡介)u 半徑半徑R=h/2的滾圓沿縱座標(biāo)作的滾圓沿縱座標(biāo)作純滾動，圓上最初位于座標(biāo)原點的點純滾動，圓上最初位于座標(biāo)原點的點其位移隨時間變化的規(guī)律其位移隨時間變化的規(guī)律擺線運(yùn)動擺線運(yùn)動u4.擺線運(yùn)動擺線運(yùn)動(簡介簡介)特點：特點：無剛性、柔性沖擊無剛性、柔性沖擊適用場合：適用場合：適于高速適于

14、高速u5. 3-4-5多項式運(yùn)動多項式運(yùn)動(簡介簡介) 54361510hs特點：特點：無剛性沖擊、柔性沖擊無剛性沖擊、柔性沖擊適用場合：適用場合：高速、中載高速、中載3.2.3 3.2.3 從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇 1. 從動件常用運(yùn)動規(guī)律性能比較從動件常用運(yùn)動規(guī)律性能比較u2.從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇原則從動件運(yùn)動規(guī)律的選擇原則u對運(yùn)動規(guī)律的要求對運(yùn)動規(guī)律的要求u凸輪的轉(zhuǎn)速（動力特性和便于加工）凸輪的轉(zhuǎn)速（動力特性和便于加工） 3.2.4 從動件運(yùn)動規(guī)律的組從動件運(yùn)動規(guī)律的組合合u1.滿足工作對運(yùn)動規(guī)律的特殊要滿足工作對運(yùn)動規(guī)律的特殊要求；求；u2.為避免剛性沖擊，位移曲線和為

15、避免剛性沖擊，位移曲線和速度曲線必須連續(xù)；而為避免柔性速度曲線必須連續(xù)；而為避免柔性沖擊，加速度曲線也必須連續(xù)。沖擊，加速度曲線也必須連續(xù)。u3. 盡量減小速度和加速度的最大盡量減小速度和加速度的最大值。值。3.3 凸輪輪廓的設(shè)計凸輪輪廓的設(shè)計u3.3.1 3.3.1 基本原理（反轉(zhuǎn)法）基本原理（反轉(zhuǎn)法）u3.3.2 3.3.2 圖解法設(shè)計凸輪輪廓圖解法設(shè)計凸輪輪廓l移動從動件盤形凸輪移動從動件盤形凸輪l尖底從動件尖底從動件l滾子從動件滾子從動件l平底從動件平底從動件l擺動從動件盤形凸輪擺動從動件盤形凸輪u設(shè)計總結(jié)設(shè)計總結(jié)1.1.3.3.3 3.3.3 解析法解析法3.3.1 3.3.1 基本

16、原理（反轉(zhuǎn)法）基本原理（反轉(zhuǎn)法）反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)后，從動件尖端的運(yùn)動軌跡就是凸輪的輪廓曲線反轉(zhuǎn)后，從動件尖端的運(yùn)動軌跡就是凸輪的輪廓曲線3.3 凸輪輪廓的設(shè)計3.3.1 3.3.1 基本原理（反轉(zhuǎn)法）基本原理（反轉(zhuǎn)法）反轉(zhuǎn)后，從動件尖端的運(yùn)動軌跡就是凸輪的輪廓曲線反轉(zhuǎn)后，從動件尖端的運(yùn)動軌跡就是凸輪的輪廓曲線3.3 凸輪輪廓的設(shè)計3.3.2 3.3.2 圖解法設(shè)計凸輪輪廓圖解法設(shè)計凸輪輪廓旋旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。逆逆時時針針，等等角角速速度度偏偏距距為為置置于于凸凸輪輪軸軸心心右右側(cè)側(cè)，曲曲線線，從從動動件件偏偏，已已知知：基基圓圓半半徑徑)(e-srb 1. 移動從動件盤形凸輪移動從動件盤形凸輪(1)尖底

17、從動件尖底從動件3.3 凸輪輪廓的設(shè)計關(guān)鍵：反轉(zhuǎn)法關(guān)鍵：反轉(zhuǎn)法關(guān)鍵：反轉(zhuǎn)法關(guān)鍵：反轉(zhuǎn)法1. 移動從動件盤形凸輪移動從動件盤形凸輪（2 2）滾子從動件）滾子從動件曲曲線線。，滾滾子子半半徑徑，已已知知： -sr, e,rrb滾子滾子中心中心將描繪將描繪- -條與凸輪廓線法向等條與凸輪廓線法向等距的曲線距的曲線-理論廓線理論廓線。R Rb b指的是理論指的是理論廓線的基圓。廓線的基圓。反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法 u作內(nèi)包絡(luò)線，得到凸輪的實際廓線；作內(nèi)包絡(luò)線，得到凸輪的實際廓線；u若同時作外包絡(luò)線，形成槽凸輪廓線若同時作外包絡(luò)線，形成槽凸輪廓線 取平底從動件表面上的點取平底從動件表面上的點B B0 0作為假想的尖

18、端從動件的尖作為假想的尖端從動件的尖端。端。移動從動件盤形凸輪移動從動件盤形凸輪（3 3）平底從動件）平底從動件包絡(luò)線包絡(luò)線 為了保證在所有位置從動件為了保證在所有位置從動件平底都能與凸輪輪廓曲線相切，平底都能與凸輪輪廓曲線相切，凸輪廓線必須是外凸的。凸輪廓線必須是外凸的。2. 擺動從動件盤形凸輪擺動從動件盤形凸輪2. 擺動從動件盤形凸輪擺動從動件盤形凸輪凸輪輪廓設(shè)計總結(jié)：凸輪輪廓設(shè)計總結(jié)：u反轉(zhuǎn)法的靈活應(yīng)用（反轉(zhuǎn)法的靈活應(yīng)用（）u理論輪廓和實際輪廓理論輪廓和實際輪廓u圖解法設(shè)計時注意：圖解法設(shè)計時注意：l從動件位移量的截?。ㄗ⒁饫L圖比例）從動件位移量的截?。ㄗ⒁饫L圖比例）l凸輪轉(zhuǎn)角的分度凸輪

19、轉(zhuǎn)角的分度3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u1、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)l理論廓線方程理論廓線方程sincos)(cossin)(00essMNBNyessKHKNx式中：式中：e為偏距，為偏距，220ersb3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u1、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)l實際廓線方程實際廓線方程ddyddxdydxtg2222)()(cos)()(sinddyddxddyddyddxddx3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u1、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)l實際廓線方

20、程實際廓線方程sincosrrryyrxx3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u1、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)l實際廓線方程實際廓線方程2222)()(/)()(/ddyddxddxryyddyddxddyrxxrr3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u1、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)l刀具中心軌跡方程刀具中心軌跡方程2222)()(/)()(/ddyddxddxrryyddyddxddyrrxxrccrcc3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u2、移動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)l理論廓

21、線方程理論廓線方程ddsvOPOPvvpsincos)(cossin)(ddssrCECDyddssrEBODxbbBA2、移動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動平底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)u刀具軌跡刀具軌跡用砂輪端面加工凸輪時用砂輪端面加工凸輪時平底上平底上C的軌跡就是刀具中心的軌跡就是刀具中心3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線cos)(sin)(srxsrxbcbcB3.3.3解析法設(shè)計凸輪廓線解析法設(shè)計凸輪廓線u3、擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)、擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)lB點的坐標(biāo)方程點的坐標(biāo)方程EDADyCDODx)cos(cos)sin(sin00laylaxB3.4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定

22、凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定3.4.1移動滾子從動件盤形凸輪：移動滾子從動件盤形凸輪：壓力角及其許用值壓力角及其許用值基圓半徑基圓半徑偏置方向偏置方向滾子直徑滾子直徑1、壓力角與許用值、壓力角與許用值sincos FFFFF1、壓力角與許用值、壓力角與許用值sincos FFFFF1max1 ftgfFF即：自鎖80)(45)(30回程：擺動，移動推程：2、 凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定22berseddstg l基圓半徑越大，壓力角越小基圓半徑越大，壓力角越小l但結(jié)構(gòu)尺寸較大但結(jié)構(gòu)尺寸較大出現(xiàn)矛盾：出現(xiàn)矛盾：ddsvOPP，為凸輪與從動件的瞬心u方法方法1：l根據(jù)滿足最大壓力角根據(jù)滿足最大

23、壓力角a的要求確定的要求確定u方法方法2：l令基圓半徑大于令基圓半徑大于1.62倍的凸輪軸徑，校驗壓倍的凸輪軸徑，校驗壓力角力角a2、 凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定3、 從動件偏置方向的從動件偏置方向的選擇選擇ddsvOPP，為凸輪與從動件的瞬心3、 從動件偏置方向的選擇從動件偏置方向的選擇22berseddstgl凸輪逆時針回轉(zhuǎn)，從動凸輪逆時針回轉(zhuǎn)，從動件右偏置，取件右偏置，取l凸輪順時針回轉(zhuǎn)，從動凸輪順時針回轉(zhuǎn)，從動件左偏置，取件左偏置，取BDP中中3、 從動件偏置方向的選擇從動件偏置方向的選擇22berseddstgn合理選擇偏置方向合理選擇偏置方向n偏置的目的是為了減小從動件偏

24、置的目的是為了減小從動件在推程階段所受的壓力角在推程階段所受的壓力角。凸輪逆時針轉(zhuǎn)時，從動件采用右偏置凸輪逆時針轉(zhuǎn)時，從動件采用右偏置凸輪順時針轉(zhuǎn)時，從動件采用左偏置凸輪順時針轉(zhuǎn)時，從動件采用左偏置4 4、凸輪輪廓形狀與滾子半徑的關(guān)系、凸輪輪廓形狀與滾子半徑的關(guān)系u外凸凸輪廓線外凸凸輪廓線0rraminminamin0rraminminamin實際廓線出現(xiàn)尖點實際廓線出現(xiàn)尖點0rraminminamin實際廓線出現(xiàn)交叉，從動件實際廓線出現(xiàn)交叉，從動件不能準(zhǔn)確地實現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動不能準(zhǔn)確地實現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律規(guī)律運(yùn)動失真運(yùn)動失真u運(yùn)動失真運(yùn)動失真 原因：原因： 避免方法：避免方法：凸輪設(shè)計保證時：凸輪

25、設(shè)計保證時：arminaminrraminmin0min0)8 . 0(減小滾子半徑增大增大brrrmma53取u內(nèi)凹凸輪廓線內(nèi)凹凸輪廓線無論滾子半徑多大，總能由理論輪廓求出實際無論滾子半徑多大，總能由理論輪廓求出實際輪廓。輪廓。u滾子半徑的選擇滾子半徑的選擇考慮結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度與運(yùn)動考慮結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度與運(yùn)動規(guī)律等因素規(guī)律等因素3.4.2 3.4.2 移動平底從動件盤形凸輪移動平底從動件盤形凸輪1.1.運(yùn)動失真現(xiàn)象及避免方法運(yùn)動失真現(xiàn)象及避免方法 凸輪出現(xiàn)過度切割的現(xiàn)象，凸輪出現(xiàn)過度切割的現(xiàn)象，從動件無法完全實現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)從動件無法完全實現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。律。原因？減小升程h增大基圓rb增大偏心eu運(yùn)

26、動失真原因：運(yùn)動失真原因：基圓半徑過小基圓半徑過小從動件升程過大從動件升程過大基圓半徑的確定基圓半徑的確定: : 避免運(yùn)動失真避免運(yùn)動失真LsrrbLsrrbCLsrjjerbj)()(srrLrb）（）（sincos基圓半徑的確定基圓半徑的確定: : 避免運(yùn)動失真避免運(yùn)動失真LsrrbC0ddddddrLsrjjerbj)()(ddLddsjejrj)(基圓半徑的確定基圓半徑的確定: : 避免運(yùn)動失真避免運(yùn)動失真LsrrbCddsrddLr)cos(-)sin(-ddLddsjejrj)(基圓半徑的確定基圓半徑的確定: : 避免運(yùn)動失真避免運(yùn)動失真Lsrrb22dsdddLddsLC22ds

27、dsrb基圓半徑的確定基圓半徑的確定: : 避免運(yùn)動失真避免運(yùn)動失真LsrrbLsrrbCmin22(）dsdsrb(min22min）dsdsrbu從動件偏置方向的選擇從動件偏置方向的選擇從動件偏置并不影響凸輪廓線的形狀從動件偏置并不影響凸輪廓線的形狀選擇偏置的主要目的是為了減小從動件在推程選擇偏置的主要目的是為了減小從動件在推程階段所受的彎曲應(yīng)力。階段所受的彎曲應(yīng)力。u平地寬度的確定平地寬度的確定minmax）（）（ddsddsB3.5 3.5 凸輪機(jī)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)的計算機(jī)輔助設(shè)計u設(shè)計步驟設(shè)計步驟l根據(jù)使用場合和工作要求，選擇機(jī)構(gòu)類型根據(jù)使用場合和工作要求，選擇機(jī)構(gòu)類型l根據(jù)工作要求選擇或設(shè)計從動件運(yùn)動規(guī)律根據(jù)工作要求選擇或設(shè)計從動件運(yùn)動規(guī)律l根據(jù)機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計條件，初定凸輪基圓半徑、根據(jù)機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計條件，初定凸輪基圓半徑、滾子半徑等滾子半徑等l對凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計，保證凸輪既對凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計，保證凸輪既滿足從動件的運(yùn)動要求，又具有良好的受力，滿足從動件的運(yùn)動要求，又具有良好的受力，且機(jī)構(gòu)緊湊。且機(jī)構(gòu)緊湊。設(shè)計實例設(shè)計實例u已知繞線機(jī)工作時，已知繞線機(jī)工作時，繞線軸繞線軸1勻速回轉(zhuǎn)，導(dǎo)勻速回轉(zhuǎn)，導(dǎo)線桿線桿2勻速往復(fù)運(yùn)動。勻速往復(fù)運(yùn)動。已知已知l75mm，繞線，繞