第九章 凸轮机构及其设计预案.ppt

6 1 2 3 5 4 3 以推程为例： h/2 h/2 δ a δ v δ0 δ s h a0 特点：加速度曲线有突变，在起始和终止处理论上a为有限值，因而引起的冲击较小———称为柔性冲击 适应场合：中速轻载 3.五次多项式运动规律 δ s v a h δ0 v =ds/dt = C1ω+ 2C2ωδ+ 3C3ωδ2+ 4C4ωδ3+ 5C5ωδ4 s=10h(δ/δ0)3－15h (δ/δ0)4+6h (δ/δ0)5 δ s v a h δ0 无冲击，适用于高速凸轮。 边界条件： 起始点：δ=0，s=0， v＝0， a＝0 终止点：δ=δ0，s=h, v＝0，a＝0 求得：C0＝C1＝C2＝0, C3＝10h/δ03 , C4＝-15h/δ04 , C5＝6h/δ05 位移方程： h δ0 δ s δ a (二) 三角函数运动规律 1.余弦加速度(简谐)运动规律 (1)推程： s＝h[1-cos(πδ/δ0)]/2 v ＝πhωsin(πδ/δ0)/(2δ0 ) a ＝π2hω2 cos(πδ/δ0)/ ( 2δ20 ) (2)回程： s＝h[1＋cos(πδ/δ’0)]/2 v＝-πhωsin(πδ/δ’0) / ( 2δ’0 ) a＝-π2hω2 cos(πδ/δ’0)/2δ’20 1 2 3 4 5 6 δ v Vmax=1.57hω/δ0 1 2 3 4 5 6 当质点在圆周上作匀速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动规律—简谐运动 v a 特点：在起始和终止处理论上a为有限值———柔性冲击 适用场合：中速轻载(当从动件作连续运动时，可用于高速) s h 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 s δ δ a δ v h δ0 2.正弦加速度（摆线）运动规律 (1)推程： s＝h[δ/δ0-sin(2πδ/δ0)/(2π)] v＝hω[1-cos(2πδ/δ0)]/δ0 a＝2πhω2 sin(2πδ/δ0)/δ20 (2)回程： s＝h[1-δ/δ’0+sin(2πδ/δ’0)/(2π)] v＝hω[cos(2πδ/δ’0)-1]/δ’0 a＝-2πhω2 sin(2πδ/δ’0)/δ’20 vmax=2hω/δ0 amax=6.28hω2/δ02 1 2 3 4 5 6 r=h/(2π) θ=2πδ/δ0 半径R=h/2π的滚圆沿纵座标作纯滚动，圆上最初位于坐标原点的点其位移随时间变化的规律—摆线运动 s a v h 特点：无刚性、柔性冲击 适用场合：适于高速 三、改进型运动规律 将几种运动规律组合，以改善运动特性。 v s a h o o o +∞ -∞ v s a h o o o 正弦和等速的组合改进 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计——作图法 一、基本原理(反转法） O -ω ω 3’ 1’ 2’ 1 1 2 2 3 3 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。 反转原理： 依据此原理可以用作图法设计凸轮的轮廓曲线。 二、凸轮机构设计的基本任务: 4. 从动件运动规律; 2. 合理确定结构尺寸; 3. 凸轮转向; 1. 根据工作要求选定凸轮机构的形式; 设计凸轮轮廓曲线。 120° -ω 1’ 已知：凸轮的基圆半径r0，角速度ω 和从动件的运动规律， 试用反转法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在位移线图上等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，确定从动件尖底在各等份点的位置。 ④将各尖底点连接成一条光滑曲线：即凸轮轮廓曲线。 1.对心直动尖底从动件盘形凸轮 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° r0 ω A 1 8 7 6 5 4 3 2 14 13 12 11 10 9 三、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 60° 120° 90° 90° 例 解： 已知：凸轮的基圆半径r0，角速度ω、 偏心距e和从动件的运动规律， 试用反转法设计该凸轮轮廓曲线。 2.偏置直动尖底从动件盘形凸轮 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 6’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 7’ 8’ 15’ 14’ 13’ 12’ 11’ 10’ 9’ k9 k10 k11 k12