機(jī)械原理凸輪機(jī)構(gòu)課件

第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

第一節(jié)概述

內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)自動(dòng)機(jī)床進(jìn)刀凸輪機(jī)構(gòu)第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第一節(jié)概述內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)沖床凸輪機(jī)構(gòu)繞線機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)沖床凸輪機(jī)構(gòu)繞線機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)自動(dòng)車床凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪輸送機(jī)自動(dòng)車床凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪輸送機(jī)一、組成由三個(gè)構(gòu)件組成的一種高副機(jī)構(gòu)凸輪：具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件推桿/從動(dòng)件，運(yùn)動(dòng)規(guī)律由凸輪廓線和運(yùn)動(dòng)尺寸決定機(jī)架推桿凸輪一、組成推桿凸輪二、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：可以使從動(dòng)件準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期的復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律易于實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)的相互協(xié)調(diào)配合。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊設(shè)計(jì)方便缺點(diǎn)：點(diǎn)、線接觸，易磨損，不適合高速、重載凸輪機(jī)構(gòu)的適用場(chǎng)合廣泛用于各種機(jī)械，特別是自動(dòng)機(jī)械、自動(dòng)控制裝置和裝配生產(chǎn)線。推桿凸輪二、特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：推桿凸輪二．凸輪機(jī)構(gòu)的分類(一)按凸輪的形狀分

盤形凸輪凸輪呈向徑變化的盤形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,應(yīng)用最廣泛移動(dòng)凸輪凸輪呈板型,直線移動(dòng)二．凸輪機(jī)構(gòu)的分類盤形凸輪移動(dòng)凸輪圓柱凸輪空間凸輪機(jī)構(gòu)凸輪輪廓做在圓柱體上空間運(yùn)動(dòng)圓柱凸輪(二)按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素的形狀分尖頂從動(dòng)件尖頂始終能夠與凸輪輪廓保持接觸，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律易磨損，只宜用于輕載、低速滾子從動(dòng)件耐磨、承載大，較常用(二)按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素的形狀分尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件接觸面易形成油膜，利于潤滑，常用于高速運(yùn)動(dòng)配合的凸輪輪廓必須全部外凸平底從動(dòng)件(三)按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分?jǐn)[動(dòng)推桿往復(fù)擺動(dòng)軌跡為圓弧直動(dòng)推桿往復(fù)移動(dòng)軌跡為直線(三)按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分?jǐn)[動(dòng)推桿直動(dòng)推桿(四)按凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸(封閉)的方式分力封閉型凸輪機(jī)構(gòu)彈簧力封閉重力封閉(四)按凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸(封閉)的方式分力封閉型凸輪形封閉型凸輪機(jī)構(gòu)凹槽凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)形封閉型凸輪機(jī)構(gòu)凹槽凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)形封閉型凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)形封閉型凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)一、基本術(shù)語9-2推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪概念★基圓：以凸輪最小半徑r0所作的圓，r0稱為凸輪的基圓半徑。★推程、推程運(yùn)動(dòng)角：d0★推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：是指推桿在運(yùn)動(dòng)過程中，其位移、速度和加速度隨時(shí)間變化的規(guī)律?！镞h(yuǎn)休、遠(yuǎn)休止角：★回程、回程運(yùn)動(dòng)角：★近休、近休止角：★行程：h一、基本術(shù)語9-2推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪概念★基圓：以凸輪最

推桿的運(yùn)動(dòng)線圖

位移線圖—反映了從動(dòng)件的位移s隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

速度線圖—反映了從動(dòng)件的速度v隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

加速度線圖—反映了從動(dòng)件的加速度a隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

結(jié)論

凸輪輪廓曲線的形狀決定了從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，就要設(shè)計(jì)出與其相應(yīng)的凸輪輪廓曲線。

推桿的運(yùn)動(dòng)線圖二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律◆多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律

★一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——等速運(yùn)動(dòng)

★二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——等加速等減速運(yùn)動(dòng)

★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律◆三角函數(shù)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★正弦加速度運(yùn)動(dòng)——擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律◆組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律重點(diǎn)：掌握各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性說明：

凸輪一般為等速運(yùn)動(dòng)，有推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律常表示為推桿運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨凸輪轉(zhuǎn)角δ變化的規(guī)律。二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律◆多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律重點(diǎn)：說明：◆多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——等速運(yùn)動(dòng)★運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：★推程運(yùn)動(dòng)方程：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：d=0,s=0運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：推程運(yùn)動(dòng)方程式：邊界條件推程運(yùn)動(dòng)線圖

在起始和終止點(diǎn)速度有突變，使瞬時(shí)加速度趨于無窮大，從而產(chǎn)生無窮大慣性力，引起剛性沖擊?！舳囗?xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——等速運(yùn)動(dòng)★運(yùn)動(dòng)★回程運(yùn)動(dòng)方程回程運(yùn)動(dòng)方程式：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：d=0,s=h運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：邊界條件一次多項(xiàng)式一般表達(dá)式：回程運(yùn)動(dòng)角δ是從回程起始位置計(jì)量的★等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性推桿在運(yùn)動(dòng)起始和終止點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊。1.一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——等速運(yùn)動(dòng)★回程運(yùn)動(dòng)方程回程運(yùn)動(dòng)方程式：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：d=0,s=h運(yùn)動(dòng)

為保證凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，常使推桿在一個(gè)行程h中的前半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速運(yùn)動(dòng)，且加速度和減速度的絕對(duì)值相等。2.二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律——等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律★運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：推桿的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律★注意：為保證凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，常使推桿在一個(gè)行程等減速段運(yùn)動(dòng)方程為：2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程等加速段邊界條件：加速段運(yùn)動(dòng)方程式為：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：d=0,s=0，v=0運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：推程等減速段邊界條件：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：d=d0,s=h，v=0★推程運(yùn)動(dòng)方程等減速段運(yùn)動(dòng)方程為：2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程等加速段

在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，因加速度有突變而引起推桿慣性力的突變，且突變?yōu)橛邢拗?，在凸輪機(jī)構(gòu)中由此會(huì)引起柔性沖擊?！锏燃铀俚葴p速運(yùn)動(dòng)規(guī)律——回程運(yùn)動(dòng)方程★等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：

回程加速段運(yùn)動(dòng)方程式：

回程減速段運(yùn)動(dòng)方程式：d：0~d0/2d：d0/2~d02.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，因加速度有突變而引起3.五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律★五次多項(xiàng)式的一般表達(dá)式為★推程邊界條件在始點(diǎn)處：d1=0,s1=0,v1=0,a1=0；在終點(diǎn)處：d2=d0,s2=h,v2=0,a2=0；★位移方程式為★解得待定系數(shù)為3.五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律★五次多項(xiàng)式的一般表達(dá)式為★推程邊★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)線圖★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性

即無剛性沖擊也無柔性沖擊3.五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)線圖★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性◆三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律——簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：當(dāng)一點(diǎn)在圓周上等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其在直徑上的投影的運(yùn)動(dòng)即為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。推桿推程運(yùn)動(dòng)方程式：推桿回程運(yùn)動(dòng)方程式：◆三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.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)律的運(yùn)動(dòng)特性：推桿加速度在起點(diǎn)和終點(diǎn)有突變，且數(shù)值有限，故有柔性沖擊。余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程運(yùn)動(dòng)線圖1.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)律的運(yùn)動(dòng)特性：余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程運(yùn)動(dòng)線圖推程運(yùn)動(dòng)方程式為2.正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律——擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律回程運(yùn)動(dòng)方程為擺線運(yùn)動(dòng)：一圓在直線上作純滾動(dòng)時(shí)，其上任一點(diǎn)在直線上的投影運(yùn)動(dòng)為擺線運(yùn)動(dòng)。推程運(yùn)動(dòng)方程式為2.正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律——擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律回正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：推桿作正弦加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度沒有突變，因而將不產(chǎn)生沖擊。適用于高速凸輪機(jī)構(gòu)，推程運(yùn)動(dòng)線圖2.正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律——擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：推程運(yùn)動(dòng)線圖2.正弦加速度運(yùn)★采用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的：避免有些運(yùn)動(dòng)規(guī)律引起的沖擊，改善推桿其運(yùn)動(dòng)特性?！飿?gòu)造組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原則：

◆組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律★組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律示例主運(yùn)動(dòng)：等加等減運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)：在加速度突變處以正弦加速度曲線過渡。例1：改進(jìn)梯形加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律Ⅰ、根據(jù)工作要求選擇主體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后用其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合；Ⅱ、保證各段運(yùn)動(dòng)規(guī)律在銜接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)是連續(xù)的；Ⅲ、在運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)和終點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)參數(shù)要滿足邊界條件。★采用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的：◆組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律★組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律示例主組合方式：主運(yùn)動(dòng)：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)：等速運(yùn)動(dòng)的行程兩端與正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合起來。組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律示例2：◆組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合方式：組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律示例2：◆組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇◆只對(duì)推桿工作行程有要求，而對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律無特殊要求推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律選取應(yīng)從便于加工和動(dòng)力特性來考慮。低速輕載凸輪機(jī)構(gòu)：采用圓弧、直線等易于加工的曲線作為凸輪輪廓曲線。高速凸輪機(jī)構(gòu)：首先考慮動(dòng)力特性，以避免產(chǎn)生過大的沖擊。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)律幾種常見情況三、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇◆只對(duì)推桿工作行程有要求，而對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)◆機(jī)器工作過程對(duì)從動(dòng)件的的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有特殊要求凸輪轉(zhuǎn)速不高，按工作要求選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律；凸輪轉(zhuǎn)速較高時(shí)，選定主運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，進(jìn)行組合改進(jìn)。2.根據(jù)工作條件確定推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾種常見情況小結(jié)：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：有剛性沖擊低速輕載等加速等減速運(yùn)動(dòng)：柔性沖擊中速輕載余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律：柔性沖擊中低速重載正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律：無沖擊中高速輕載五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律：無沖擊高速中載運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性適用場(chǎng)合◆機(jī)器工作過程對(duì)從動(dòng)件的的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有特殊要求2.根據(jù)9-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)二、凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理

假想給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一公共角速度-w,則凸輪相對(duì)靜止不動(dòng)，而推桿一方面隨導(dǎo)軌以-w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)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓曲線。一、凸輪廓線的設(shè)計(jì)方法◆圖解法◆解析法反轉(zhuǎn)法原理：動(dòng)畫9-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)二、凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理9-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)三、圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線1.對(duì)心尖頂直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)已知:凸輪基圓半徑r0,凸輪以等角速度ω逆時(shí)針回轉(zhuǎn)。推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律為：d01：0~120°，推桿等速上升h；d02：120°~180°，推桿在最高位置靜止不動(dòng)；d03時(shí)：180°~270°，推桿以正弦加速度運(yùn)動(dòng)回到最低位置；d03時(shí)：180°~270°，推桿在最低位置靜止不動(dòng)。作圖步驟：動(dòng)畫演示9-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)三、圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線1.2.偏置直動(dòng)尖端推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)作圖步驟：動(dòng)畫演示應(yīng)注意的不同點(diǎn)：★先作出基圓和偏距圓，根據(jù)推桿偏置方向確定其起始位置。設(shè)計(jì)步驟與對(duì)心直動(dòng)相同。偏距圓：以凸輪軸心O為圓心，以偏距e為半徑作的圓。★偏距圓與位移線圖對(duì)應(yīng)等分★推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的位置都是偏距圓的切線；2.偏置直動(dòng)尖端推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)作圖步驟：應(yīng)注意的不同點(diǎn)設(shè)計(jì)說明：1)將滾子中心看作尖頂，然后按尖頂推桿凸輪廓線的設(shè)計(jì)方法確定滾子中心的軌跡，稱其為凸輪的理論廓線；3.直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)作圖步驟：動(dòng)畫演示注意：凸輪基圓半徑指理論廓線的最小半徑2)以理論廓線上各點(diǎn)為圓心，以滾子半徑rr為半徑，作一系列圓；3)再作此圓族的包絡(luò)線，即為凸輪工作廓線（實(shí)際廓線）。

設(shè)計(jì)說明：3.直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)作圖步驟：動(dòng)畫演示設(shè)計(jì)說明：1)將平底與推桿導(dǎo)路與推桿的交點(diǎn)A視為推桿尖頂,然后確定出點(diǎn)A在反轉(zhuǎn)中各位置1’、2’、…。2)過1’、2’、…作一系列代表推桿平底的直線；3)作出該直線族的包絡(luò)線，即為凸輪的實(shí)際輪廓曲線。4.直動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：動(dòng)畫演示設(shè)計(jì)說明：4.直動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟：動(dòng)畫演示5.擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：運(yùn)動(dòng)規(guī)律與直動(dòng)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，所不同的是將從動(dòng)件的位移改為角位移。作圖步驟：演示動(dòng)畫5.擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求：作圖步驟：演示動(dòng)畫將圓柱凸輪的外表面展在平面上,則得到一個(gè)移動(dòng)凸輪；根據(jù)反轉(zhuǎn)法作出推桿滾子中心在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中軌跡，即為凸輪的理論廓線；據(jù)此再作實(shí)際廓線；6.直動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)將圓柱凸輪的外表面展在平面上,則得到一個(gè)移動(dòng)凸輪；6.直1）確定基圓和推桿的起始位置；2）作出推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的各位置線；3）根據(jù)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定推桿在反轉(zhuǎn)所占據(jù)的各位置線中的尖頂位置，即復(fù)合運(yùn)動(dòng)后的位置；4）在所占據(jù)的各尖頂位置作出推桿高副元素所形成的曲線族；5）作推桿高副元素所形成的曲線族的包絡(luò)線，即是所求的凸輪輪廓曲線。用圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線小結(jié)：1）確定基圓和推桿的起始位置；用圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線小結(jié)：

四、

用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線

作圖法的缺點(diǎn)繁瑣、誤差較大。解析法的優(yōu)點(diǎn)計(jì)算精度高、速度快，適合凸輪在數(shù)控機(jī)床上加工。解析法的設(shè)計(jì)結(jié)果

根據(jù)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)和基本尺寸的設(shè)計(jì)結(jié)果，求出凸輪輪廓曲線的方程，利用計(jì)算機(jī)精確地計(jì)算出凸輪輪廓曲線上各點(diǎn)的坐標(biāo)值。四、用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線★凸輪理論廓線方程式：滾子中心在初始點(diǎn)B0處：坐標(biāo)為：(e,s0)此式即為凸輪理論廓線方程式。四、用解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線1.偏置直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)滾子中心到達(dá)B點(diǎn)時(shí)：凸輪轉(zhuǎn)過d，推桿產(chǎn)生位移s理論廓線上B點(diǎn)坐標(biāo)為★凸輪理論廓線方程式：此式即為凸輪理論廓線方程式。四、用解析★凸輪工作廓線方程式：分析：實(shí)際廓線與理論廓線在法線方向的距離處處相等，且等于滾子半徑rr。已知理論廓線任一點(diǎn)B(x,y)工作廓線上相應(yīng)點(diǎn)沿理論廓線取該點(diǎn)法向距離rr凸輪工作廓線方程式式中：“－”號(hào)用于內(nèi)等距曲線，“+”號(hào)為外等距曲線。注意：凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)，推桿右偏置時(shí)e值為正，反之為負(fù)；凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)時(shí)則相反。★凸輪工作廓線方程式：分析：實(shí)際廓線與理論廓線在法線方向的距分析：取坐標(biāo)系的y軸與推桿軸線重合；推桿反轉(zhuǎn)與凸輪在B點(diǎn)相切：凸輪轉(zhuǎn)過d，推桿產(chǎn)生位移s2.對(duì)心平底推桿(平底與推桿軸線垂直)盤形凸輪機(jī)構(gòu)P點(diǎn)為凸輪與推桿相對(duì)瞬心推桿的速度為B點(diǎn)坐標(biāo)為凸輪工作廓線方程式分析：取坐標(biāo)系的y軸與推桿軸線重合；2.對(duì)心平底推桿(平設(shè)計(jì)分析：取擺動(dòng)推桿軸心A0與凸輪軸心O之連線為y軸；推桿反轉(zhuǎn)處于AB位置：凸輪轉(zhuǎn)過d角，推桿角位移為f。3.擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)則Ｂ點(diǎn)之坐標(biāo)為為理論廓線方程式凸輪工作廓線方程式設(shè)計(jì)分析：取擺動(dòng)推桿軸心A0與凸輪軸心O之連線為y軸；3.一、凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力與凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角§9-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定1、壓力角：指推桿沿凸輪廓線接觸點(diǎn)的法線方向與推桿速度方向之間所夾的銳角。根據(jù)力的平衡條件可得消去R1、R2壓力角a力P無窮大機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖臨界壓力角ac一、凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力與凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角§9-4凸輪機(jī)構(gòu)基本凸輪機(jī)構(gòu)要正常運(yùn)轉(zhuǎn)：amax〈ac

2.臨界壓力角增大導(dǎo)軌長度l，減少懸臂尺寸b，可以提高臨界壓力角ac3.許用壓力角[a]推程時(shí)：對(duì)于直動(dòng)推桿取[a]＝300；對(duì)于擺動(dòng)推桿[a]＝350～450；回程時(shí)：通常取700～800。amax〈[a]凸輪機(jī)構(gòu)要正常運(yùn)轉(zhuǎn)：amax〈ac2.臨界壓力角增大導(dǎo)1.基圓半徑和壓力角的關(guān)系：二、凸輪基圓半徑的確定P——機(jī)構(gòu)在該位置的相對(duì)瞬心a——機(jī)構(gòu)在該位置的壓力角△BCPa≤[a]r0增大α減小偏置方向“±”規(guī)定：凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)，推桿右偏置或凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)，推桿左偏置取“－”；反之取“＋”號(hào)。1.基圓半徑和壓力角的關(guān)系：二、凸輪基圓半徑的確定P——3.從動(dòng)件偏置方向的選擇2.凸輪基圓半徑的確定：r0在滿足amax〈[a]條件下，要滿足結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求?；鶊A半徑和壓力角的關(guān)系：為獲得較小的推程壓力角，可適當(dāng)選取推桿偏置方向：當(dāng)凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)，推桿右偏置；當(dāng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)，推桿左偏置。正偏置3.從動(dòng)件偏置方向的選擇2.凸輪基圓半徑的確定：r0外凸輪廓：

ra=r-rr。三、滾子推桿的滾子半徑的選擇★實(shí)際廓線的曲率半徑ra與滾子半徑的關(guān)系rr

：r＝rr，則ra為零，實(shí)際廓線將出現(xiàn)尖點(diǎn)現(xiàn)象r<rr，ra<0實(shí)際廓線出現(xiàn)交叉，加工時(shí)交叉部分將被切去，使推桿不能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律，出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)失真現(xiàn)象。內(nèi)凹輪廓：ra=r+rrr>rr，ra>0外凸輪廓：三、滾子推桿