贵州大学机械道理教案第九章2.docVIP

贵州大学教案 课程名称：机械原理 授课教师 *** 所在单位 机械基础教研室 课程类别 课堂理论教学 授课时间 06～07学年1学期11周 周一第2大节，2学时 授课内容 第九章 凸轮机构及其设计 授课对象 机械学院XXXX班、选课156人 教学内容提要 ?第三节　凸轮轮廓曲线的设计 当根据使用场合和工作要求选定了凸轮机构的类型和从动件的运动规律后，即可根据选定的基圆半径着手进行凸轮轮廓曲线的设计。 ??? 凸轮廓线的设计方法有作图法和解析法，其依据的基本原理相同。本节首先介绍凸轮廓线设计的基本原理，然后分别介绍作图法和解析法设计凸轮廓线的方法和步骤。 ?　1.凸轮廓线设计方法的基本原理 凸轮机构工作时，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，可采用反转法。下面以图示的对心尖端移动从动件盘形凸轮机构为例来说明其原理。 真实运动 反转过程 真实运动：凸轮以等角速度ω绕轴 O 逆时针转动，推动从动件在导路中上、下往复移动。 无论是采用作图法还是解析法设计凸轮轮廓曲线，所依据的基本原理都是反转法原理。 　　根据上述分析，在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮作反转运动；同时又在其导轨内作预期运动，作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓线。这就是凸轮廓线设计方法的反转法原理。 教学内容提要 2.用作图法设计凸轮廓线 下面我们来介绍运用反转法原理设计凸轮廓线的具体作法。　　（1）直动推杆盘形凸轮机构　　在设计凸轮的轮廓时，需先取适当的比例尺μ1，根据已知的基圆半径r0和偏距e 作出基圆和偏距圆，然后才能运用上述反转法进行作图。其作图方法及步骤： ??? a）选取适当的比例尺，作出从动件的位移线图。将位移曲线的横坐标分成若干等份，得分点1，2,…，12。 ??? b）选取同样的比例尺，以O 为圆心，rb为半径作基圆，并根据从动件的偏置方向画出从动件的起始位置线，该位置线与基圆的交点B0，便是从动件尖端的初始位置。 c）以O 为圆心、OK＝e 为半径作偏距圆，该圆与从动件的起始位置线切于K点。 ?? d）自K点开始，沿（-ω）方向将偏距圆分成与图(b)横坐标对应的区间和等份，得若干个分点。过各分点作偏距圆的切射线，这些线代表从动件在反转过程中从动件占据的位置线。它们与基圆的交点分别为C1，C2，…，C11。? ??? e）在上述切射线上，从基圆起向外截取线段，使其分别等于图（b）中相应的坐标，即C1B1＝11，C2B2＝22, …,得点B1，B2，…，B11，这些点即代表反转过程中从动件尖端依次占据的位置。 ??? f）将点B0，B1，B2，…连成光滑的曲线，即得所求的凸轮轮廓曲线。?　　 教学内容提要 对于偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构，推杆在反转运动中占据的各个位置为过基圆上各分点所作偏距圆的切线；而对于对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构，可以认为是 e = 0 时的偏置凸轮机构，则需过基圆上各分点作过凸轮回转中心的径向线即可，其他设计方法基本相同。  对于直动滚子推杆盘形凸轮机构，在设计凸轮廓线时，可首先将滚子中心视为尖顶推杆的尖顶，按前述方法定出滚子中心在推杆复合运动中的轨迹(称为凸轮的理论廓线)，然后以理论廓线上一系列点为圆心，以滚子半径rr为半径作一系列的圆，再作此圆族的包络线，即为凸轮的工作廓线(又称实际廓线)。值得注意，凸轮的基圆半径系指理论廓线的最小半径。 教学内容提要 对于直动平底推杆盘形凸轮机构，在设计这种凸轮廓线时，可将推杆导路中心线与推杆平底的交点 A 视为尖顶推杆的尖顶，按前述作图步骤确定出 A 在推杆复合运动中依次占据的各位置。然后再过这些点作一系列代表推杆平底的直线，此直线族的包络线，即为凸轮的工作廓线。　（2）摆动推杆盘形凸轮机构 　　对于摆动尖顶推杆盘形凸轮机构凸轮廓线的设计，同样也可参照前述方法进行。所不同的是推杆的预期运动规律要用推杆的角位移来表示，即在前面所得的直动推杆的各位移方程中，只需将位移s 改为角位移φ；行程 h 改为角行程Φ，就可用来求摆动推杆的角位移了。 HYPERLINK /jp2003/JXYL/wlkc/kecheng/chapter9/9.3%20li04.swf \t _blank 摆动平底推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线设计 （略） HYPERLINK /jp2003