第八章凸轮机构及其设计1.ppt

(2) 按推杆的形状分 无论是采用作图法还是解析法设计凸轮廓线，所依据的基本原理都是反转法原理。 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 1．凸轮廓线设计的基本原理 当根据凸轮机构的工作要求和结构条件选定了其机构的型式、基本尺寸、推杆的运动规律和凸轮的转向之后，就可以进行凸轮轮廓曲线的设计了。 凸轮廓线设计的方法： 作图法和解析法 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 当给整个凸轮机构加一个公共角速度－ω，使其绕凸轮轴心 转动时， 凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨作反转运动， 另一方面又沿导轨作预期的往复运动。 推杆在这种复合运动中， 其尖顶的运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。 （1）凸轮的轮廓曲线与推杆的相对运动关系 O -ω ω 3’ 1’ 2’ 3 3 1 1 2 2 s2 s2 在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而其推杆相对凸轮作反转运动，同时又在其导轨内作预期运动， 作出推杆在这种 复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓 线。 这就是凸轮廓线设计方法的反转法原理。 2．用作图法设计凸轮廓线 （1）直动推杆盘形凸轮廓线的设计 结论 尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计是滚子推杆和平底推杆盘形凸轮廓线设计的基本问题及方法。 （2）凸轮廓线设计方法的基本原理 1）偏置直动尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计 2）偏置直动滚子推杆盘形凸轮廓线的设计 3）对心直动平底推杆盘形凸轮廓线的设计 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 （2）摆动推杆盘形凸轮廓线的设计 1）摆动尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计 2）摆动滚子推杆盘形凸轮廓线的设计 3）摆动平底推杆盘形凸轮廓线的设计 总结 对于滚子推杆（或平底推杆）的盘形凸轮廓线的设计，只要先将其滚子中心点（或推杆平底与其导路中心线的交点）视为尖顶推杆的尖顶，就可用尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计方法来确定出凸轮理论廓线上各点的位置；然后再以这些点为圆心作出一系列滚子圆（或过这些点作一系列平底推杆的平底线），再作出此圆族（或直线族）的包络线。即得所设计凸轮的工作廓线。 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 结论 摆动尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计方法与直动尖顶推杆盘形凸轮廓线的设计方法基本类似，所不同的是推杆的预期运动规律及作图设计中都要用到推杆的角位移φ 表示，即将直动推杆的各位移方程中的位移s改为角位移φ , 行程h改为角行程Φ，就可用来求摆动推杆的角位移了。 （3）直动推杆圆柱凸轮廓线的设计 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 作图法的特点 　　概念清晰，简便易行； 　　误差大、效率低。 　　 解析法的特点 　　计算精度高、速度快，适合凸轮在数控机床上加工。 解析法设计的关键问题　　 　　将凸轮廓线表示为数学方程，这一过程称为建立数学模型。 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 3．用解析法设计凸轮的轮廓曲线 用解析法设计凸轮廓线，就是根据工作所要求的推杆运动规律和已知的机构参数，求凸轮廓线的方程式，并精确地计算出凸轮廓线上各点的坐标值。 （1）偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 （2）对心直动平底推杆盘形凸轮机构 （3）摆动滚子推杆盘形凸轮机构 §9-3 凸轮轮廓曲线的设计 §9-4 凸轮机构基本尺寸的确定 1．凸轮机构的压力角 （2）凸轮机构的压力角 F＝ G/[cos(α +φ1)－(1+ 2b/l)sin(α +φ1)tanφ2] 若α 大至使F增 至无穷大时，机构将发生自锁。 凸轮机构的压力角是指推杆所受正压力的方向与推杆上点 B 的速度方向之间所夹的锐角， 它是影响凸轮机构受 力情况的一个重要参数。 常以α表示。 在其他情况不变