机械原理09(本科)-凸轮.ppt

主回凸轮机构(共轭凸轮机构) § 9-2 推杆的运动规律 2.正弦加速度（摆线）运动规律 推程： s＝ h[δ/δ0- sin(2πδ/ δ0)/2π] v= hω[1 –cos(2πδ/ δ0)]/ δ0 a= 2πhω2sin(2πδ/ δ0 )/ δ02 回程方程请自行写出。 s δ v δ δ a h δ0 vmax=2hω/δ0 amax=6.28hω2/δ0 正弦加速度（摆线）运动规律无冲击，但amax 较大。适用于高速凸轮。 几种常用运动规律的比较 H 等速 余弦 d0 等加 正弦 等速的 amax 最小, 省力. 正弦的 amax 最大. a S d a d 等速的 Vmax 最小, 安全。 d0 等加速的 amax 最小， 惯性小； 等速的 a →∞； 正弦的 a 连续。 (动量 mVmax 最小, V d 即冲力 F = mV/t 最小.) (三) 改进型运动规律 将几种运动规律组合，以改善运动特性。 +∞ -∞ 正弦改进等速 v s a δ δ δ h o o o δ0 按凸轮机构的工作要求选择一种运动规律为主体运动规律，然后用其他运动规律与之组合，以改善运动特性。  二、推杆运动规律的选择 1. 若只要求凸轮转过一角度δ0 时，从动件完成一行程h或摆角?，对运动规律并无严格要求。则应选择直线或圆弧等易加工曲线作为凸轮的轮廓曲线，如夹紧凸轮。 2. 若对从动件运动有要求，则应严格按工作要求的运动规律来设计凸轮廓线。如刀架进给凸轮。 一. 凸轮廓线设计方法的基本原理 §9－3 凸轮轮廓曲线的设计 反转原理： -ω ω 给整个凸轮机构施以-ω时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。 凸轮廓线的设计方法： 作图法 解析法 二、用作图法设计凸轮廓线 1、直动尖顶推杆盘型凸轮机构 对心尖顶推杆盘型凸轮机构 0～180? 等速上升 H 180? ～210? 远停程 210? ～300? 等速下降 H 300? ～360? 近停程 例: 已知 r0、h、w 的方向、从动杆运动规律和 凸轮相应转角: 凸轮转角 从动杆运动规律 解: 1. 以 mS = ¨¨ 作位移曲线. S d 0 3600 1800 2100 3000 H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2. 以同样的 mS 作凸轮廓线 w 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2、滚子推杆盘形凸轮机构 分析： ?1 1 A 3 2 e o ◇滚子中心 ? 推杆的运动规律 ◇中心轨迹与凸轮实际廓线 ?等距曲线 ◇中心轨迹? 尖顶的凸轮廓线 ? 理论廓线 以理论廓线为圆心，以滚子半径 rr为半径作一系列小圆的包络线?实际廓线 理论廓线 实际廓线 r0 设计步骤： x y r0 B0 ? ? 理论轮廓曲线 ? 实际轮廓曲线 （1）求出滚子中心的轨迹?（称为理论轮廓）； （2）再求滚子推杆凸轮的工作轮廓曲线（称为实际轮廓曲线，与理论轮廓互为等距曲线；）。 rr 注意： 凸轮的基圆半径是理论轮廓曲线的最小向径。 3、平底直动推杆盘型凸轮机构 -? 2 ? 1 -? 2 ? 1 180o 120o 设计步骤： ①选比例尺μl作基圆r0、导路初始位置。 ②反向等分各运动角。 ③确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。 ④作平底直线族的内包络线。 δ y x B0 三.用解析法设计凸轮的轮廓曲线 例：偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 由图可知： s0＝(r02-e2)1/2 x= (s0+s)sinδ + ecosδ y= (s0+s)cosδ - esinδ e (9－13) e -ω ω rr r0 s0 s δ δ 已知：r0、rT、e、 ω、S=S(δ) s0 y x B0 θ rr n n δ δ 对上式求导，得： dx/dδ＝(ds/dδ- e)sinδ+(s0+s)cosδ dy/dδ＝(ds/dδ- e)cosδ-(s0+s)sinδ 曲线任意点法线与切线斜率互为负倒数： =(dx/dδ)/(- dy/dδ) tgθ= -dx/dy 可得： －( dy/dδ) ( dx/dδ)2+( dy/dδ)2 cosθ= ( dx/dδ) ( dx/dδ)2+( dy/dδ)2 sinθ= n n y x B0 θ 实际轮廓线, 为理论轮廓的等距线。 rr n