凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式; 2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸; 4)设计轮廓曲线。 s
设计步骤小结: ①选比例尺μ l作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏。 ③确定反转后,从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线)对心直动滚子推杆盘形凸轮 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’
一.压力角及其与作用力的关系 1.压力角 :作用在从动件上的驱动力与该力作用
设计步骤小结: 11’ ①选比例尺μ l作基圆r0; 10’ ②反向等分各运动角; 9’ ③确定反转后,从动件尖顶在各等份点的位置; ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
§3-1 凸轮机构的应用和类型 §3-2 从动件常用运动规律 §3-3 凸轮机构的压力角 §3-4 图解法设计凸轮机构 §3-5 解析法设计凸轮机构
在设计机械时, 2 常要求其中某些从动件 的位移、速度、加速度 1 按照预定的规律变化。 1 此时,通常多采用凸轮机构。
实际轮廓 设计步骤小结: ①选比例尺μ l作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏。 ③确定反转后,从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 ⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。
只要适当地设计凸轮的轮廓曲线, 便可使从动件获得任意预定的运 动规律,且机构简单紧凑。
凸轮与从动件是高副接触, 比压较大,易于磨损,故 这种机构一般仅用于传递 e 动力不大的场合。
1.(等速运动)运动规律 在推程起始点: φ=0, s=0 在推程终止点: φ = Φ ,s=h 推程运动方程: s =hφ/ Φ v = hω / Φ a=0
11’ 设计步骤: 10’ 9’ ①选比例尺μ l作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏。 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)偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 已知凸轮的基圆半径r0,角速度ω 和从动件的运动规律和偏心距e, 设计该凸轮轮廓曲线。
一、凸轮廓线设计方法的基本原理 反转原理: 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 依据此原理可以用几何作图的方法 设计凸轮的轮廓曲线,例如: 尖顶凸轮绘制动画 滚子凸轮绘制动画
3. 滚子半径的确定 ρa -工作轮廓的曲率半径, ρ -理论轮廓的曲率半径, rT-滚子半径 外凸 内凹 rT 轮廓正常 轮廓正常
n 将F分解为两个分力,其中F’为有用力,F”为有害力。 e 故愈小传力愈好。
在其它条件不变的情况下,基圆半径rmin越小, 压力角越大。rmin过小,就会使[]。因 此实际设计中,只能在保证min[]的前提 下,缩小凸轮的尺寸。
1.凸轮廓线.用作图法设计凸轮廓线)对心直动尖顶推杆盘形凸轮 2)对心直动滚子推杆盘形凸轮
小结:为了使所设计的凸轮机构能实现预期的运动 规律,同时结构紧凑,并且受力情况良好,则必须 在最大压力角小于等于许用值的情况下,缩小r,且 使rr小于最小曲率半径。 本章重点: ①从动件运动规律:特性及作图法; ②理论轮廓与实际轮廓的关系; ③凸轮压力角α与基圆半径r0的关系;
④掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线)对心直动平底推杆盘形凸轮 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
由上文可知,凸轮廓线上各点的压力角是变化的, 而且小了好,所以应使max[]。 由图可知,欲使机构紧凑,就应使基圆半径rmin小。
名词术语: 基圆半径、 推程、 基圆、 推程运动角、 远休止角、 回程、回程运动角、 近休止角、 行程。一个循环
二、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 1.对心直动尖顶从动件盘形凸轮 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’