第9章凸轮机构及其设计研究.ppt

凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都相等，且等于从动件矩形框架内侧两个平底之间的距离。 过凸轮轴心所作任一径向线上与凸轮相接触的两滚子中心间的距离处处相等。 作图法的缺点 　　繁琐、误差较大。 　　 解析法的优点 　　计算精度高、速度快，适合凸轮在数控机床上加工。 解析法的设计结果　　 　　根据凸轮机构的运动学参数和基本尺寸的设计结果，求出凸轮轮廓曲线的方程，利用计算机精确地计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值。 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 1.凸轮廓线设计方法的基本原理——反转法 假想给整个机构加一公共角速度-?，各构件的相对运动关系并不改变。 凸轮：转动 相对静止不动 从动件： 沿导轨作预期运动规律的往复移动 沿导轨作预期运动规律的往复移动 随导轨以-?绕凸轮轴心转动 图解法设计凸轮轮廓曲线 1)对心直动尖端推杆盘形凸轮机构 已知：推杆的运动规律、升程 h；凸轮的?及其方向、基圆半径r0。 设计：凸轮轮廓曲线 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 ? 9 10 11 13 12 1 2 3 4 5 6 7 ? 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 ?? ? 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 14 将位移曲线若干等分； 沿-?方向将基圆作相应等分； 沿导路方向截取相应的位移，得到一系列点； 光滑联接。 取长度比例尺?l绘图 ?? h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 9 10 11 13 12 1 2 3 4 5 6 7 ? ? 14 2)对心直动滚子推杆盘形凸轮机构 理论廓线 实际廓线 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 9 10 11 13 12 1 2 3 4 5 6 7 ? ?? ? 14 3)对心直动平底推杆盘形凸轮机构 理论廓线 实际廓线 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 14 将位移曲线若干等分； 沿-?方向将偏距圆作相应等分； 沿导路方向截取相应的位移，得到一系列点； 光滑联接。 2 3 4 7 5 8 ?? ? 1 6 10 11 13 12 9 4)偏置直动尖端推杆盘形凸轮机构 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 5)偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构 14 2 3 4 7 5 8 ?? ? 1 6 10 11 13 12 9 6)摆动尖端从动件盘形凸轮机构 已知：摆杆的运动规律、角升程φ、摆杆的长度LAB、LAO，凸轮的?及其方向、基 圆半径r0 。 设计：凸轮轮廓曲线 o 180o 120o 60o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ? φ Φ 2? ? A O B 180o 120o 60o o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (1)作出角位移线图； (2)作初始位置； (4)找从动件反转后的一系 列位置，得 C1、C2、? 等点，即为凸轮轮廓上的点。 A1 A2 A3 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A4 φ0 φ0 φ0 φ0 φ0 φ0 φ0 φ0 φ0 φ0 (3)按-? 方向划分圆R得 A0、A1、A2??等点； 即得机架 反转的一系列位置； φ0 r0 ? B0 L 180° 60° 120° B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 φ1 C1 φ2 C2 φ3 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10 R O A0 a -? φ Φ δ 直动推杆圆柱凸轮机构 摆动推杆圆柱凸轮机构 2.用解析法设计凸轮廓线 (1)偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 如图所示，选取Oxy坐标系，B0点为凸轮廓线起始点。当凸轮转过δ角度时，推杆位移为s。此时滚子中心B点的坐标为 由高等数学知，理论廓线B点处的法线nn的斜率应为 实际廓线上的对应点Bˊ(xˊ，yˊ)的坐标为 式中“-”号用于内等距曲线，“+”号用于外等距曲线。 另外，前式中的e为代数值。当凸轮逆时针方向回转时，若推杆处于凸轮回转中心的右侧，e为正，称为正偏置；若凸轮顺时针方向回转，则相反，称为负偏置。 rc rr rc 刀具中心轨迹 理论轮廓曲线 实际轮廓曲