6凸轮机构.ppt

湘潭工学院专用 αmax 凸轮转角δ0 余弦加速度运动 正弦加速度运动 h/r0 h/r0 凸轮转角δ0 等速运动 等加等减速运动 h/r0 h/r0 αmax 诺模图 应用实例：一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，δ0＝45o，h=13 mm, 推杆以正弦加速度运动，要求αmax ≦30o，试确定凸轮的基圆半径r0 。 作图得：h/r0＝0.26 r0＝≧ 50 mm 湘潭工学院专用 3.滚子半径的确定 ρa－工作轮廓的曲率半径，ρ－理论轮廓的曲率半径， rr－滚子半径 ρa＝ρ＋rr ρ rr ρa＝ρ－rr ρ＝rr ρa＝ρ－rr＝0 ρrr ρa＝ρ－rr0 轮廓正常 轮廓正常 轮廓变尖 ρ 内凹 外凸 对于外凸轮廓，要保证正常工作，应使： ρmin rr 轮廓失真 ρa rr rr ρ ρa rr ρ rr ρ 湘潭工学院专用 可用求极值的方法求得ρmin , 工程上要求ρa ≥1～5, 当不满足时，应增大r0或减小rr 。 曲线之曲率半径： ρ＝( x2+y2)3/2/( xy-yx ) 式中：x=dx/dδ,y=dy/dδ, x=d2x/dδ2, y=d2y/dδ2 常采用上机编程求得ρmin 湘潭工学院专用 1 2 3 4 5 6 7 8 8’ 7’ 6’ 5’ 4’ 3’ 2’ 1’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 15 14 13 12 11 10 9 4.平底尺寸l 的确定 lmax a) 作图法确定： l=2lmax+(5~7)mm 湘潭工学院专用 ds/dδ lmax =[ds/dδ] max 对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。 P点为相对瞬心，有： b) 计算法确定： BC =OP = v/ω = [ds/dt] / [dδ/dt] =[ds/dδ] l=2 [ds/dδ] max +(5~7) mm O r0 r0 s0 s P 可通过增大r0解决此问题。 v = OP · ω v -ω y ω x B O r0 B0 δ v C 湘潭工学院专用 小结：在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定r0 ,而在定r0时，应考虑结构条件（不能太小）、压力角、工作轮廓是否失真等因素。在条件允许时，应取较大的导轨长度L和较小的悬臂尺寸b。对滚子推杆，应恰当选取rr，对平底推杆，应确定合适的平底长度l。还要满足强度和工艺性要求。 本章重点： ①从动件运动规律：特性及作图法； ②理论轮廓与实际轮廓的关系； ③凸轮压力角α与基圆半径r0的关系； ④掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法； ⑤掌握解析法在凸轮轮廓设计中的应用。 * 湘潭工学院专用 第九章 凸轮机构及其设计 §9－1 凸轮机构的应用和分类 §9－2 推杆的运动规律 §9－3 凸轮轮廓曲线的设计 §9－4 凸轮机构基本尺寸的确定 湘潭工学院专用 §9－1 凸轮机构的应用和分类 结构特点：三个构件、盘（柱）状曲线轮廓、从动件呈杆状。 作用：将凸轮的连续回转转变为从动件直线移动或摆动。 优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。 缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。 1)按凸轮形状分：盘形、 移动、圆柱凸轮 (端面) 。 应用：内燃机 、牙膏生产等自动线、补鞋机、配钥匙机等。 分类： 2)按推杆形状分：尖顶、 滚子、平底从动件。 3).按推杆运动分：直动(对心、偏置)、 摆动 特点：尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构； 滚子――磨损小，应用广； 平底――受力好、润滑好，用于高速传动。 4).按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等） 几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮) R字机构 湘潭工学院专用 内燃机气门机构 靠弹簧力封闭 机床进给机构 几何形状封闭 1 2 刀架 o 湘潭工学院专用 r1 r2 r1+r2 =const W 凹槽凸轮 主回凸轮 等宽凸轮 等径凸轮 湘潭工学院专用 §9－2 推杆的运动规律 凸轮机构设计的基本任务是根据工作要求选定凸轮机构的形式、推杆运动规律、合理确定结构尺寸、设计轮廓曲线。而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。 名词术语： 运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S、速度V、和加速度a 随时间t 的变化规律。 分类：多项式、三角函数。 S=S(t) V=V(t) a=a(t) 一、推杆的常用运动规律 基圆、 推程运动角、 基圆半径、 推程、 远休止角、 回程运动角、 回程、 近休止角、 行程。一个循环 r0 h B’ o t δ s δ01 δ01 δ02 δ02 δ0 δ0 δ’0 δ’0 ω A D C B 湘潭工学院专用 边界条件： 凸轮转过