机械的设计基础——凸轮机构.ppt

vc A B C 1 2 F ? F vB3 B 1 2 3 A C 例：标出机构在图示位置的压力角与传动角 F ? B 1 3 2 C v 试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。图a中，偏心盘1绕固定轴o转动，迫使偏心盘2在圆盘3中绕其几何中心B相对转动，而圆盘3又相对于机架绕其几何中心C转动。 试画出图示两种机构的机构运动简图，并说明它们各为何种机构。图b中，偏心盘1绕固定轴o转动，迫使滑块2在圆盘的槽中来回滑动，而圆盘3又相对于机架转动。 曲柄摆动导杆机构 如图所示，设已知四杆机构各构件的长度a=240mm，b=600mm，c=400mm，d=500mm。试问： 1）当取杆4为机架时，是否有曲柄存在？ 2）若各杆长度不变，能否采用选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构？如何获得？ 3）若a、b、c三杆的长度不变，取杆4为机架，要获得曲柄摇杆机构，d的取值范围应为何值？ 1）a+b=240+600=840c+d=400+500=900 a为曲柄 2）a为机架：双曲柄机构；c为机架：双摇杆机构 3）依题意可知：a为最短杆，b或d为最长杆 根据曲柄存在的条件可得： a+b=240+600=840≦c+d=400+d d ≦600 →440≦ d ≦600 →600≦ d ≦760 a+d=240+d≦b+c=600+400=1000 600 ≦d →440≦ d ≦760 例题2-7 设计一曲柄滑块机构，如图所示，已知行程为50 ，偏距为16，行程变化系数为1.2，求曲柄和连杆的长度。 1、任选一点为C1，由C1C2=50mm，得C2 2、过C2作C1C2垂线，并过C1作一条直线90?-θ与C1C2夹角为90?-θ，得P点。 3、由C1、C2、P点求圆，在圆上由到C1C2 距离为16mm，得到A点。 4、LBC-LAB=AC1;LAB+LBC=AC2 量取AC1，AC2，求出LBC，LAB * 2.等加速-等减速运动规律 ★等加速等减速运动规律运动特性： 从动件在运动起始、中点和终止点存在柔性冲击； 适用于中速、中载的场合； 从动件在起点、中点和终点，因加速度有有限值突变而引起推杆惯性力的有限值突变，并由此对凸轮产生有限的冲击 ——柔性冲击 s ? O h ?0 ?0/2 ?? h /2?0 ?0 ?0/2 v ? O a ? O ?0 ?0/2 ?2?2 h /2?02 -?2?2 h /2?02 3.余弦加速度（简谐运动）规律： 从动件加速度在起点和终点存在有限值突变，故有柔性冲击; 若从动件作无停歇的升－降－升连续往复运动，加速度曲线变为连续曲线，可以避免柔性冲击; 可适用于高速的场合。 完全由工艺动作要求决定 已知凸轮的转角，运动规律可选择。 从动件运动规律的确定方法 注意：速度突变及加速度突变会产生冲击 根据工作条件要求，确定从动件的运动规律，选定凸轮的转动方向、基圆半径等，进而对凸轮轮廓曲线进行设计。 设计方法: 1.图解法：简便易行、直观，但精度较低，可用于设计一般精度要求的凸轮机构。 2.解析法:精度高，但计算量大，多用于设计精度要求较高的凸轮机构。 3.5 凸轮轮廓曲线的设计 e s B1 B -? B0 rb ? S -? 1、图解法的原理 假想给整个凸轮机构加上一个与凸轮角速度?大小相等、方向相反的角速度（- ?），凸轮将处于静止状态；机架则以（ - ?）的角速度围绕凸轮原来的转动轴线转动；而从动件一方面随机架转动，另一方面又按照给定的运动规律相对机架作往复运动。 ——反转法 已知凸轮的基圆半径r0，角速度ω和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 o S 90o 120o 1 2 3 5 6 7 h 150o 4 δ 8 -? 2. 凸轮轮廓设计——作图法 尖顶移动从动件盘型凸轮机构 （1）选取适当的比例尺作出 位移线图； （2）按基本尺寸作出凸轮机构的 初始位置； （3）按-? 方向划分基圆周得 c0、c1、c2…… 等 点；并过这 些点作射线，即为反转后的导路线； （4）在各反转导路线上量取与位移 图相应的位移，得B1、B2…… 等 点，即为凸轮轮廓上的点。 rb B0 B1 B2 B4 B8 ? B5 c1 c2 c4 c5 120o c8 B6 B7 c6 c7 c0 c3 150o 90o B3 滚子从动件凸轮轮廓曲线的设计步骤： （1）画出滚子中心的轨 迹?（称为理论轮廓曲线） （2）以理论轮廓上的点为圆心，滚子半径rT为半径作一系列的滚子圆，再画滚子圆的内包络线，则为从动件凸轮的实际轮廓曲线。 注意： （1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线； （2