第3章凸轮,.ppt

湘潭大学专用 §3－4 图解法设计凸轮轮廓 已知推杆的运动规律，凸轮机构的形式，凸轮的基圆半径和凸轮的转向后，即可设计凸轮。 图解法：直观、误差大，适用于设计精度要求较低和不重要的凸轮。 解析法：计算机计算，精度高，适用于高速凸轮或精度要求较高的凸轮。 湘潭大学专用 凸轮机构工作时，凸轮和从动件都在运动。为了在图纸上画出凸轮轮廓 曲线，应当使凸轮与图纸平面相对静止，为此，可采用如下的反转法(变换机架法)。 使整个机构以角速度(-ω)绕O转动，其结果是从动件与凸轮的相对运动并不改变，但凸轮固定不动，机架和从动件一方面以角速度(-ω)绕O转动，同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动。根据这种关系，不难求出一系列从动件尖底的位置。由于 尖底始终与凸轮轮廓接触，所以反转后尖底的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。(见视频） .凸轮廓线设计方法的基本原理 O -ω ω 3’ 1’ 2’ 1 1 2 2 3 3 湘潭大学专用 偏置直动尖顶从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω和从动件的运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。 1.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 湘潭大学专用 设计步骤—— 1) 以r0为半径作基圆，以e为半径作偏距圆，点K为从动件导路线与偏距圆的切点，导路线与基圆的交点Bo(Co)便是从动件尖底的初始位置。 2) 根据从动件运动规律作位移线图，将位移线图的 推程运动角 和回程运动角分别作若干 等 分（图 中各为四等分） 3) 自 OC0开始，在基圆上沿ω 的相反方向取推程运动角(180°)远休止角(30°)、回程运动角 (90°)、近休止角(60°)，在基圆上得C4、 C5、 C9诸点。 将推程运动角和回程运动角分成与位移曲线对应的等分， 得C1、C2 、 C3和 C6、 C7、 C8诸点。 湘潭大学专用 4) 过C1、C2 、 C3、 …C9作偏距圆的一系列切线，它们便是反转 后从动件导路的一系列位置。 5) 沿以上各切线自基圆开始量取从动件相应的 位移 量 ， 即 取线C1B1=11’，C2B2=22’、 … ，得反转 后尖底的一系列位置B1 、 B2、 …。 6) 将B0、 B1、 B2、 …连成光滑曲线（B4和B5之间以及B9和B0之间均为以O为圆 心的圆弧），便得到所求的凸轮轮廓曲线 湘潭大学专用 直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制（视频） 湘潭大学专用 3.滚子直动从动件盘形凸轮 如果采用 滚子从动件，首先取滚子中心为参考点，把该点当 作尖底从动件的尖底，按照上述方法求出一条轮廓曲线η。再以η 上各点为中心画一系列滚子，最后 作这些滚子的内 包络线η’（对于凹槽凸轮还应作外包络线η’’）。它便是滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的实际轮廓曲线，或称为工作轮廓曲线，而称η 为此凸轮的 理 论 轮廓曲线 。 由作图过程可知， 在滚子从动件凸轮机构设计中， r0是指理论轮廓曲线的基圆半径。理论轮廓与实际轮廓之间的关系：法向等距曲线 湘潭大学专用 rmin A 120° -ω ω 1’ 设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 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 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 60° 90° 90° 1 8 7 6 5 4 3 2 14 13 12 11 10 9 理论轮廓 实际轮廓 ⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。 3.滚子直动从动件盘形凸轮（见视频） 滚子直动从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 湘潭大学专用 滚子半径的确定:实际轮廓的曲率半径ρa＝ρ－rT ρa－工作轮廓的曲率半径，ρ－理论轮廓的曲率半径， rT－滚子半径 ρa＝ρ＋rT ρ rT ρa＝ρ－rT ρ＝rT ρa＝ρ－rT＝0 ρrT ρa＝ρ－rT0 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： ρa0 轮廓失真 ρa rT rT ρa rT ρ rT ρ ρ 湘潭大学专用 为保证不出现尖点和失真现象，应保证： 通常取： 即ρa＝ρ－rT0 　 滚子半径大小： 。 湘潭大学专用 rmin 对心直动平底从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 设计步骤： ①选比例尺μl作基圆rmin。