第8章凸轮机构及其设计剖析.ppt

自动车床凸轮机构 (2) 按推杆的形状分 2）正弦加速度（摆线）运动规律 无冲击 s δ δ a δ v h δa 推杆的常用运动规律 第八章 凸轮机构及其设计 v s a δ δ δ h o o o δa +∞ -∞ v s a δ δ δ h o o o δa 正弦改进等速 3、改进型运动规律 为满足工程实际的需要，综合几种不同运动规律的优点，设计出一种具有良好综合特性的运动规律。这种通过几种不同函数组合在一起而设计出的从动件运动规律，称为组合型运动规律。 推杆的常用运动规律 第八章 凸轮机构及其设计 二、运动规律特性分析 衡量运动特性的主要指标： 1、最大速度 最大速度值越大，则从动件系统的动量也大。若机构在工作中遇到需要紧急停车的情况，由于从动件系统动量过大，会出现操控失灵，造成机构损坏等安全事故。因此希望从动件运动速度的最大值越小越好。 推杆的常用运动规律 第八章 凸轮机构及其设计 2、最大加速度 最大加速度值的大小，会直接影响从动件系统的惯性力，从动件与凸轮廓线的接触应力，从动件的强度等。因此希望从动件在运动过程中的加速度最大值越小越好。 3、运动规律的高阶导数 运动规律的高阶导数是否连续也是衡量运动规律特性的主要指标。 研究表明，为有效改善凸轮机构的动力学特性，减小系统的残余振动，应选取跃度连续的运动规律进行凸轮廓线设计。 推杆的常用运动规律 第八章 凸轮机构及其设计 几种常用运动规律的无量纲化指标和适用场合如表示： 推杆的常用运动规律 第八章 凸轮机构及其设计 1.凸轮廓线设计方法的基本原理 §8－3 凸轮轮廓曲线的设计 2.用作图法设计凸轮廓线 1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮 3)滚子直动从动件盘形凸轮 2)偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 3.用解析法设计凸轮廓线 第八章 凸轮机构及其设计 凸轮轮廓曲线的设计 1、凸轮廓线设计方法的基本原理 反转原理： 依据此原理可以用几何作图的方法 设计凸轮的轮廓曲线，例如： 给整个凸轮机构施以-ω时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。 尖顶凸轮绘制动画 滚子凸轮绘制动画 O -ω ω 3’ 1’ 2’ 3 3 1 1 2 2 s s1 凸轮轮廓曲线的设计 第八章 凸轮机构及其设计 r0 120° -ω ω 1’ 对心直动尖顶从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度ω(逆时针）和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 1）对心直动尖顶从动件盘形凸轮 60° 120° 90° 90° 1’ 3’ 5’ 7’ 8’ 1 3 5 7 8 9 11 13 15 9’ 11’ 13’ 12’ 14’ s δ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 60° 90° 90° A 1 8 7 6 5 4 3 2 14 13 12 11 10 9 2、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 凸轮轮廓曲线的设计 第八章 凸轮机构及其设计 e A 偏置直动尖顶从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度ω和从动件的运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。 2）偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 60° 120° 90° 90° 1’ 3’ 5’ 7’ 8’ 1 3 5 7 8 9 11 13 15 9’ 11’ 13’ 12’ 14’ s δ -ω ω O 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 15’ 14’ 13’ 12’ 11’ 10’ 9’ 设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆r0 ②反向等分各运动角; ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置; ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 15 14 13 12 11 10 9 k9 k10 k11 k12 k13 k14 k15 1 2 3 4 5 6 7 8 k1 k2 k3 k5 k4 k6 k7 k8 第八章 凸轮机构及其设计 凸轮轮廓曲线的设计 设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 60° 120° 90° 90° 1’ 3’ 5’ 7’ 8’ 1 3 5 7 8 9 11 13 15 9’ 11’ 13’ 12’ 14’ s δ ⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。 3）滚子直动从动件盘形凸轮 滚子直动从动件凸轮机构中，已