第三章凸轮机构及其设计预案.ppt

′ 1 1 2 3 ′ 3 ′ 2 ω rb -ω e S1 S2 ′ 1 1 2 3 ′ 3 ′ 2 ω rb -ω e S1 S2 ′ 2 2) 设计 已知条件：凸轮转向、基圆半径、偏置圆半径。 ω rb e -ω 1 o 2 3 导路线 ′ 3 a. 连接回转中心与推杆其始点，将基圆沿-ω方向将d0和d′0与位移线图进行对应等分； c. 光滑连接i′得凸轮廓线。 b. 过等分点作偏置圆切线；并在其上度量出相应推杆的位移，得尖顶轨迹点i′ ； 设计步骤： 注意：也可在偏置圆上进行运动角等分，通过其等分点作偏置圆切线以获得导路线。 1 2 3 三、摆动式凸轮机构凸轮廓线的设计 1. 尖顶从动件 1) 凸轮机构相对运动分析 ω rb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ′ 2 ′ 10 ′ 3 ′ 4 ′ 5 ′ 6 ′ 7 ′ 8 ′ 9 ′ δ j 0 δ S δ 0 ′ δ S ′ δ 0 j ω rb d0 1 2 3 ′ 2 ′ 3 ′ 1 -ω A3 A1 A2 §3-4 盘形凸轮机构基本尺寸的确定 一、凸轮机构中的作用力和凸轮机构的压力角 -F F F 1 R1 R2 2 0 sin( ) ( ) cos a j j + + - = l b G ω t t B n n 1 j F ? 2 j FR2 FR1 2 j 依据力平衡条件，分别由 ∑F = 0、 x ∑F = 0、 y ∑M = 0，有 B -G + Fcos(a + ) – ( ) = 0 1 j F F R1 R2 + FR2 cos 2 (l + b) – FR1 cos 2 b = 0 j j 于是有考虑摩擦时驱动力的表达式： 2 1 1 tan sin 2 1 cos j j j ) ( a ) l b ( ) ( a G F + + - + = 临界压力角ac 2b a = arctan{1/[ (1 + )×tanj2] }-j1 l c 在工程实际中，为保证较高的机械效率，改善受力状况，通常规定凸轮机构的最大压力角 应小于或等于某一许用压力角 。 max a ] [ a [ a ] max a ￡ 即： 而凸轮机构的许用压力角则应有： [a] a c 根据实践经验，推荐的许用压力角取值为: 推程： 直动从动件取 [a] = 30°~ 40 °； 摆动从动件取 [a] = 35°~ 45 °； 回程：直动和摆动从动件均取[a] = 70°~ 80 °。 二、按许用压力角[a]确定凸轮机构的基本尺寸 在点P (升程) 12 V2 = ω1× OP12 OP12= V2 ω1 tana = = ds/dj - e S0+S S0+S OP12- e S0 =√rb - e 2 2 式中： v2 P12 F12 a S O ω e rb 1 2 v2 P12 ′ v2 F12 a 在点P′ (回程) 12 tana = = ds/dj + e S0+S S0+S OP12+ e 同理可推得： 综合可得： tana = = ds/dj e S0+S S0+S OP12 e + - + - P12与导路线同侧取“-”；异侧取“+”。 S0 = ds/dj n n 影响凸轮压力角的因素： tana = = dS/dj e S0+S +S OP12 e + - + - √rb -e 2 2 在设计凸轮时，如何选取凸轮基本尺寸(rb ，e )保证凸轮机构的最大压力角amax小于或等于许用压力角[a]是工作中一个应注意的问题。 dS/dj ， S ——从动件运动规律 rb ，e ——凸轮基本尺寸 三、滚子半径的选择 1. 凸轮轮廓的内凹部分 理论轮廓 实际轮廓 滚子 设：实际轮廓曲率半径 a r r 理论轮廓曲率半径 滚子半径rr ra = r + rr 显然：ra r 结论：实际廓线始终存在 2. 凸轮轮廓的外凸部分 ra = r - rr ρa 0 ra = 0 ra 0 一般推荐：rr rmin- Δ Δ= 3 ~ 5mm 理论轮廓 实际轮廓 理论轮廓 实际轮廓 这里r = rr §9-5 空间凸轮机构简介 1. 圆柱凸轮机构 空间圆柱分度凸轮机构 2. 圆锥凸轮机构 3. 弧面凸轮机构 弧面分度凸轮机构 4. 球面凸轮机构 本章结束 第三章