第三章 凸轮机构预案.ppt

1.偏置滚子直动推杆盘形凸轮： 已知凸轮以等角速度逆时针方向转动，凸轮基圆半径为r0 ，滚子半径为r，导路和凸轮轴心的相对位置偏距e，推杆产生的相对位移为S。建立如图所示的坐标系。 B0 s0 s r e ω r0 θ n n s0 -ω B O D B’ B’ y x 第五节 解析法设计凸轮轮廓 （1）理论廓线方程： B0为凸轮推程段廓线的起始点。开始时推杆滚子中心处于B0点处，当凸轮转过角δ时，推杆产生相应的位移S。由图中可以看出，此时滚子中心点B的直角坐标为： 1.偏置滚子直动推杆盘形凸轮： 其中: 。 若e＝０，则上式即为对心直动滚子推杆凸轮的理论廓线方程。 B0 s0 s r e ω r0 θ n n s0 -ω B O D B’ B’ y x （2）实际廓线方程： 由于滚子从动件盘形凸轮的理论廓线与实际廓线为法向等距曲线，这条曲线的法向距离等于滚子半径r。设过凸轮滚子中心B点作理论廓线的法线交滚子于T点，T点就是实际轮廓上的对应点.由图可知： 式中“-”号适用于理论廓线的内等距曲线；“+”号适用于理论廓线的外等距曲线。 1.偏置滚子直动推杆盘形凸轮： 2.平底直动推杆盘形凸轮： 由图可知，B点的坐标为： 设建立坐标系的y轴与推杆轴线重合，当凸轮转角为δ时，推杆的位移为S。由瞬心知识可知，此时凸轮与推杆的相对瞬心在p点，则有： 上式即为凸轮工作廓线方程式。 s0 r0 B0 O x y ω ds/dδ -ω B s0 s C * * 以凸轮轮廓的最小向径为半径所绘的圆称为基圆。 当尖顶与凸轮轮廓上的A点相接触时，从动件处于上升的起始位置。 基圆与轮廓AB的连接点 当凸轮以一个角速度等角速逆时针方向回转时，从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定运动规律由A点运动到B点，这个过程称为推程 这时推杆所走过的距离称为从动件的升程，称为推程运动角。 当凸轮继续回转时，以o点为中心的圆环BC与尖顶想作用，从动件在最远位置停留不动，称为远休止角。 凸轮继续旋转时，从动件在力作用下，以一定运动规律回到起始位置，这个过程称为回程。 当凸轮继续回转时，以O点为中心的圆弧DA与尖顶作用，从动件在最近位置停留不动，称为近休止角。 如果以直角坐标系的纵坐标代表从动件位移s，横坐标代表凸轮转角，则画出从动件位移和凸轮转角之间的关系曲线，称为从动件的位移线图 * 以凸轮轮廓的最小向径为半径所绘的圆称为基圆。 当尖顶与凸轮轮廓上的A点相接触时，从动件处于上升的起始位置。 基圆与轮廓AB的连接点 当凸轮以一个角速度等角速逆时针方向回转时，从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定运动规律由A点运动到B点，这个过程称为推程 这时推杆所走过的距离称为从动件的升程，称为推程运动角。 当凸轮继续回转时，以o点为中心的圆环BC与尖顶想作用，从动件在最远位置停留不动，称为远休止角。 凸轮继续旋转时，从动件在力作用下，以一定运动规律回到起始位置，这个过程称为回程。 当凸轮继续回转时，以O点为中心的圆弧DA与尖顶作用，从动件在最近位置停留不动，称为近休止角。 如果以直角坐标系的纵坐标代表从动件位移s，横坐标代表凸轮转角，则画出从动件位移和凸轮转角之间的关系曲线，称为从动件的位移线图 * 这种因加速度发生无穷大突变而引起的冲击称为刚性冲击，会造成严重危害。 * * 这种因加速度发生有限突变而引起的冲击称为柔性冲击，在高速状态下也会产生不良的影响。 * 同连杆机构一样，压力角也是衡量凸轮机构传力特性好坏的一个重要参数。 以致F‘’在导路中所引起的摩擦阻力大于有用分力，无论凸轮给从动件的作用力多大，从动件都不能运动。 因此，为了避免自锁，使机构具有良好的受力状况来看的话，压力角应越小越好！ 在设计凸轮机构时，除了要求从动件能实现预期运动规律之外，还希望机构有较好的受力情况和较小的尺寸，为此需要讨论压力角对机构的受力情况及尺寸的影响 * 凸轮尺寸的大小取决于凸轮基圆半径的大小。在实现相同运动规律的情况下，基圆半径越大，凸轮的尺寸也越大。因此，要获得轻便紧凑的凸轮机构，就应该使基圆半径尽可能小。 根据工程实践的经验，推荐许用压力角。 回程时，由于通常受力较小且一般无自锁问题，故许用压力角可取得大些，通常取70°～80° . * * 凸轮工作时，凸轮和从动件都在运动，为了在图纸上绘制出凸轮的轮廓曲线，希望凸轮相对于图纸平面保持静止不动，为此呢，我们采用反转法。 已知凸轮绕轴O以等角速度w逆时针转动，推动从动件在导路中上、下往复移动。当从动件处于最低位置时，凸轮轮廓曲线与从动件在A点接触，当凸轮转过一个角度时，凸轮的向径OA将转到OA”的位置上，而凸轮轮廓将转到图中虚线所示的位置。这时，从动件