[幼儿教育]清华大学 机械原理教程 第3章凸轮机构_22140181.ppt

* * * * * * * * 已知从动件运动规律，可用上式求最小基圆半径 * * 用矢量封闭形中不含偏距量，因此，从动件偏置并不影响凸轮廓线的形状 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 滚子除滚子中心外，其他点的运动不能代表从动件运动规律。 * * * * 从动件常做成弯杆形状？避免干涉。 * * * * * * 2. 摆动从动件盘形凸轮 转轴圆分点 “位移”为角度 从动件常做成弯杆形状？ 3.3.3 用解析法设计凸轮廓线 根据反转法原理＋几何关系，向坐标系投影。 例如设计移动滚子从动件盘形凸轮廓线，应列出如下方程： 理论廓线方程 实际廓线方程 刀具中心轨迹方程 3.4 凸轮机构(Cam Mechanism)基本尺寸的确定3.4.1 移动滚子从动件盘形凸轮(Disc Cam)机构 问题： 压力角过大 机构尺寸过大 运动失真 基本参数设计： 压力角(Pressure angle) 基圆半径(Radius of base circle) 偏置方向(Offset distance) 滚子半径(Radius of roller) 压力角(Pressure angle) 与许用值(Allowable pressure angle) 凸轮机构压力角：在不计摩擦的情况下，凸轮对从动件作用力的方向线与从动件上力作用点的速度之间所夹的锐角。 从机构受力看：压力角越小越好。 (Self-locking) (2) 压力角与凸轮基圆半径(Radius of base circle)的关系 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心右侧： 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心左侧： 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心右侧：(凸顺，从左） 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心左侧： (凸顺，从右） ＋？ －？ 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心左侧： (凸顺，从右） (2) 压力角与凸轮基圆半径(Radius of base circle)的关系 基圆半径越大，压力角越小 综合以上两式，可得到压力角与凸轮基圆半径的关系： 在使 的前提下（保证传力特性），选取尽可能小的基圆半径（希望结构紧凑）：P108 ] [ max a a (3) 凸轮基圆半径(Radius of base circle)的确定 (4) 从动件偏置方向的选择 凸轮逆时针回转，从动件右偏置 凸轮顺时针回转，从动件左偏置 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心右侧：(凸顺，从左） 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心左侧： (凸顺，从右） ＋？ －？ 减少推程压力角: 凸轮逆时针方向转动、从动件偏于凸轮轴心左侧： (凸顺，从右） (5)凸轮轮廓形状(Cam profile)与滚子半径的关系 外凸凸轮廓线 实际廓线(Cam profile)出现尖点 实际廓线出现交叉，从动件不能准确地实现预期的运动规律—运动失真(Undercutting) 内凹凸轮廓线 无论滚子半径多大，总能由理论轮廓(Pitch curve)求出实际轮廓。 运动失真 原因： 避免方法： 滚子半径的选择 考虑结构、强度与运动规律等因素 3.4.2 移动平底从动件盘形凸轮机构 （Disc cam mechanism with reciprocating flat-face follower) 凸轮出现过度切割(undercutting)的现象，从动件无法完全实现预期的运动规律。 运动失真问题： 基圆半径过小 从动件升程过大, 或推程角过小 基圆半径的确定: 偏距e：不影响凸轮廓线的形状 基圆半径的确定 移动平底从动件盘形凸轮 基圆半径的取值范围 条件：避免运动失真 上述基圆半径的取值能够保证凸轮廓线全部外凸，并避免廓线变尖或出现交叉。 减小升程h 增大基圆rb 增大偏心e 移动平底从动件盘形凸轮 从动件偏置方向的选择 从动件偏置并不影响凸轮廓线的形状，选择偏置的主要目的是：为了减小从动件在推程阶段所受的弯曲应力。 平底宽度的确定 右侧 左侧 接触点偏离轴心的距离： 平底宽度： 3.5 凸轮机构的计算机辅助设计 凸轮机构的设计步骤 1、根据使用场合和工作要求，选择凸轮机构的类型（合理选择凸轮和从动件的形式） 2、根据工作要求，选择或设计从动件的运动规律 3、根据机构的具体结构条件，初选凸轮的基圆半径 4、设计凸轮的轮廓，分析凸轮轮廓是否合理(传力特性：压力角不超过许用值；不产生运动失真：最小曲率半径不小于许用值） 5、设计结构和材料选择。 掌握凸轮机构计算机辅助设计的完整设计过程 注意设计的目标以及在程序流程图中的实现 本章的基本要求