第三章机械设计.ppt

* 推杆 凸轮 机架 凸轮 从动件 优缺点 从动件直动 从动件摆动 3 凸轮机构 §3-1 凸轮机构的类型和应用 优点： 实现各种复杂的运动规律 结构简单、紧凑 设计方便 分类 缺点： 点、线接触，易磨损，不适合高速、重载，一般用于传力不大的场合，常作为控制机构用。 凸轮移动 圆柱凸轮 凸轮机构分类 1、按照凸轮的形状分类 盘状凸轮 圆柱凸轮 2、按照从动件型式分类 尖顶 滚子 平底 凸轮机构的运动 A 基圆(以凸轮轮廓最小向径为半径的圆)，基圆半径r0 ? ?s ? ?s’ r0 ? 推程 ?s 远休止 ? 回程 ?s 近休止 t ? s 0 B C D ? h A’ 推程，推程运动角? 远休止，远休止角? s 回程，回程运动角? 近休止，近休止角? s 行程（升程），h 运动线图: 从动件的位移、速度、加速度随时间t或凸轮转角?变化的关系图 多项式 推杆位移 凸轮转角 推杆运动规律 §3-2 从动件的运动规律 1、等速运动规律 推程(0????0) 特性：始点、末点刚性冲击 适用场合：低速轻载 h s φ,t 0 ? v φ,t 0 a φ,t 0 -? +? 全过程 回程（表3-1） 边界条件：φ=0，s=0; φ=?, s=h s ? 0 v ? 0 a ? 0 ?0 -? ?+ +? -? ?0 h 简谐运动规律 等速运动 3、正弦加速度运动规律 柔性冲击 无冲击 选用 2、简谐运动规律 4、组合运动规律 推杆运动规律选用 设计手册： 常用运动规律的特性 凸轮角速度、推程运动角，从动件升程相同的情况下， 对比最大速度、最大加速度、最大跃度 1）无特殊要求 3）有严格要求 2）高速凸轮 例：电话筒支架 通常不能光靠选择来得到满足要求的运动规律 例：精压机上模 §3-3 凸轮机构的压力角 A ? 有用分力=Fcos? F e P 基圆半径越大压力角越小 适当偏置从动件 压力角主要影响因素 研究升程 P是瞬心 不可调 诺莫图 O P 凸轮顺时针转 合理布置偏距的方向 凸轮逆时针转，从动件偏右边 凸轮顺时针转，从动件偏左边 凸轮逆时针转 正、负偏置 图解法设计凸轮轮廓曲线 1、尖顶直动从动件盘形凸轮 机架（静止） 凸轮（?） 从动件（平动） 新机架 -?（凸轮回转中心） 平面运动 已知：r0，推杆运动规律，凸轮逆时针方向转动 设计：凸轮廓线 ? -? 整个机构绕凸轮回转中心-?反转 随原机架-?转动，相对原机架平动 凸轮廓线设计的关键问题： 找到从动件某点在新机架下的运动轨迹 中心问题：满足从动件运动规律 已知：r0，推杆运动规律，凸轮逆时针方向转动。设计：凸轮廓线 解：1）画出从动件运动规律 S - ? 3）等分 S - ? 图 s ? 0 h 5）从基圆开始沿导轨方向量取从动件位移（推杆平面运动） 6)光滑连接各点得凸轮廓线 偏置 2）画基圆 ? 4）-?等分基圆（机架反转） 原机架反转时 从动件导轨依次到达的位置 步骤 1）- 3）画已知条件 4）机架变换 5）接触点的轨迹，凸轮廓线上的点 找从动件某点 在新机架下的运动轨迹 如果该点就是从动件与凸轮的接触点，则该轨迹就是凸轮廓线 e 机架（静止） 凸轮（?） 从动件（移动） 机架 -? 平面运动 对心直动从动件盘形凸轮廓线设计与偏置直动从动件盘形凸轮廓线设计 对比 从动件导轨通过凸轮回转中心 从动件导轨与凸轮回转中心有固定距离 与偏距圆相切 原理相同 解：1）画出从动件运动规律 S - ? 2）画基圆和偏距圆 3）等分 S - ? 图 5）从基圆开始沿导轨方向量取从动件位移（推杆平面运动） 6)光滑连接各点得凸轮廓线 s ? 0 h 4）-?等分偏距圆， 在分点上做切线（导轨位置） 机架（静止） 凸轮（?） 从动件（移动） 机架 -? 平面运动 摆动从动件 对心直动从动件盘形凸轮廓线设计与偏置直动从动件盘形凸轮廓线设计 对比 滚子摆动从动件盘形凸轮机构 S ? 0 ?max 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ? 机架（静止） 凸轮（?） 从动件（摆动） 机架 -?（凸轮回转中心） 平面运动 设计方法相同 A0点的轨迹是圆周 产生一系列Ai 随原机架-?转动，转动中心为O 相对原机架摆动，摆动中心为Ai 找从动件某点 在新机架下的运动轨迹 从动件摆角 凸轮转角 已知: r0、L、?1 、从动件长L0、从动杆运动规律 0 1 2 3 4 5 w1 ?1 ?2 ?