四章節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)ppt課件

1、第四章第四章 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)的根本類型及運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)的根本類型及運(yùn)用第二節(jié)第二節(jié) 從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第三節(jié)第三節(jié) 圖解法繪制凸輪輪廓圖解法繪制凸輪輪廓第四節(jié)第四節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)根本尺寸確實(shí)定凸輪機(jī)構(gòu)根本尺寸確實(shí)定第五節(jié)第五節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)的資料與構(gòu)造凸輪機(jī)構(gòu)的資料與構(gòu)造1132e第一節(jié)第一節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)的根本類型及運(yùn)用凸輪機(jī)構(gòu)的根本類型及運(yùn)用一、組成和運(yùn)用一、組成和運(yùn)用1132e1132e1132e1132e132e132e132e132e132e132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh132eh3機(jī)架2從動(dòng)

2、件eh1凸輪高副eh凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu) 由由凸輪，從動(dòng)件和凸輪，從動(dòng)件和機(jī)架構(gòu)成的三桿機(jī)架構(gòu)成的三桿高副機(jī)構(gòu)。高副機(jī)構(gòu)。eh彈簧力鎖合彈簧力鎖合力封鎖的凸輪機(jī)力封鎖的凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)eh沖壓機(jī)沖壓機(jī)內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)12刀架刀架oeh擺動(dòng)從動(dòng)件凹槽凸輪滾子直動(dòng)從動(dòng)件1.1.按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)分類按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)分類二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類滾子從動(dòng)件滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)eee尖頂從動(dòng)件尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)平底從動(dòng)件平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)2.2.按從動(dòng)件的構(gòu)造分類按從動(dòng)件的構(gòu)造分類3.3.按凸輪的外形分類按凸輪的外形分類挪動(dòng)板狀凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)圓

3、錐凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪機(jī)構(gòu)1132eLL等寬等寬凸輪機(jī)構(gòu)幾何鎖合幾何鎖合4、按鎖合方式分類、按鎖合方式分類dd等徑等徑凸輪機(jī)構(gòu)主回凸輪機(jī)構(gòu)槽凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)主回凸輪機(jī)構(gòu)槽凸輪機(jī)構(gòu)幾何鎖合凸輪機(jī)構(gòu)的型式內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu)靠彈簧力封鎖靠彈簧力封鎖力鎖合凸輪機(jī)構(gòu)的型式力鎖合凸輪機(jī)構(gòu)的型式擺動(dòng)從動(dòng)件凹槽凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)從動(dòng)件凹槽凸輪機(jī)構(gòu)直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)分類滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件的外形分類按凸輪的外形分類盤形凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪機(jī)構(gòu)圓錐凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪

4、機(jī)構(gòu)挪動(dòng)板狀凸輪機(jī)構(gòu)挪動(dòng)板狀凸輪機(jī)構(gòu)按高副維持接觸的方法分類形封鎖的凸輪機(jī)構(gòu)形封鎖的凸輪機(jī)構(gòu)力封鎖的凸輪機(jī)構(gòu)力封鎖的凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的分類第二節(jié)第二節(jié) 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本義務(wù)是根據(jù)任務(wù)要求選定凸輪機(jī)構(gòu)的方式、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的根本義務(wù)是根據(jù)任務(wù)要求選定凸輪機(jī)構(gòu)的方式、推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律、合理確定構(gòu)造尺寸、設(shè)計(jì)輪廓曲線。而根據(jù)任推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律、合理確定構(gòu)造尺寸、設(shè)計(jì)輪廓曲線。而根據(jù)任務(wù)要求選定推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的前提。務(wù)要求選定推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的前提。名詞術(shù)語：名詞術(shù)語：運(yùn)動(dòng)規(guī)律：推桿在推程或回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律：推桿在推程或回程時(shí)，其位移時(shí)，其位移

5、S S、速度、速度V V、和加速、和加速度度a a 隨時(shí)間隨時(shí)間t t 的變化規(guī)律。的變化規(guī)律。分類：多項(xiàng)式、三角函數(shù)。分類：多項(xiàng)式、三角函數(shù)。S=S(t)S=S(t)V=V(t)V=V(t)a=a(t)a=a(t)一、凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)概述一、凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)概述基圓、基圓、推程運(yùn)動(dòng)角、推程運(yùn)動(dòng)角、基圓半徑、基圓半徑、推程、推程、遠(yuǎn)休止角、遠(yuǎn)休止角、回程運(yùn)動(dòng)角、回程運(yùn)動(dòng)角、回程、回程、近休止角、近休止角、 行程。一個(gè)行程。一個(gè)循環(huán)循環(huán)r0hBots010102020000ADCB升升停?；鼗赝Ｐ屯Ｐ?RDRD)升升回回停型停型(RRD)升升停?；匦突匦?RDR)升升回型回型(RR)運(yùn)動(dòng)循環(huán)的類型運(yùn)動(dòng)循

6、環(huán)的類型S S2( )S SS2( )S S2( )S 2( )從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)方程式為從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)方程式為位移位移速度速度加速度加速度躍動(dòng)度躍動(dòng)度類速度類速度類加速度類加速度類躍動(dòng)度類躍動(dòng)度)( fS ddSdtdddSdtdSv222dSddtdddvdtdva 333dSddtdddadtdaj 二二 、從動(dòng)件的常用位移線圖、從動(dòng)件的常用位移線圖邊境條件：邊境條件：凸輪轉(zhuǎn)過推程運(yùn)動(dòng)角凸輪轉(zhuǎn)過推程運(yùn)動(dòng)角00從動(dòng)件上升從動(dòng)件上升h h凸輪轉(zhuǎn)過回程運(yùn)動(dòng)角凸輪轉(zhuǎn)過回程運(yùn)動(dòng)角0 0從動(dòng)件下降從動(dòng)件下降h h1.1.多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律普通表達(dá)式：普通表達(dá)式：s=C0+ C1

7、+ C22+Cnn s=C0+ C1+ C22+Cnn (1)(1)求 一 階 導(dǎo) 數(shù) 得 速 度 方 程 ：求 一 階 導(dǎo) 數(shù) 得 速 度 方 程 ：v=ds/dtv=ds/dt求二階導(dǎo)數(shù)得加速度方程：求二階導(dǎo)數(shù)得加速度方程：a =dv/dt =2 C22+ 6C32+n(n-1)Cn2n-2a =dv/dt =2 C22+ 6C32+n(n-1)Cn2n-2其中：其中：凸輪轉(zhuǎn)角，凸輪轉(zhuǎn)角，d/dt=d/dt=凸輪角速度凸輪角速度, Ci, Ci待定系數(shù)。待定系數(shù)。a)a)一次多項(xiàng)式等速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律一次多項(xiàng)式等速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律在推程起始點(diǎn)：在推程起始點(diǎn)：=0=0， s=0 s=0代入得：代入得

8、：C0C00 0， C1 C1h/0h/0推程運(yùn)動(dòng)方程：推程運(yùn)動(dòng)方程： s sh/0 h/0 v h/0 a=0s0vah在推程終止點(diǎn)：在推程終止點(diǎn)：=0=0，s=hs=h+剛性沖擊剛性沖擊= C1+ 2C2+nCnn-1= C1+ 2C2+nCnn-1同理得回程運(yùn)動(dòng)方程：同理得回程運(yùn)動(dòng)方程： s sh(1-/h(1-/ 0 ) 0 ) b)二次多項(xiàng)式等加等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律二次多項(xiàng)式等加等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移曲線為一拋物線。加、減速各占一半。位移曲線為一拋物線。加、減速各占一半。推程加速上升段邊境條件：推程加速上升段邊境條件：起始點(diǎn)：起始點(diǎn)：=0=0， s=0 s=0， v v0 0中間點(diǎn)：中間點(diǎn)：=

9、0/2=0/2，s=h/2 s=h/2 求得：求得：C0C00 0， C1 C10 0，C2C22h/022h/02加速段推程運(yùn)動(dòng)方程為：加速段推程運(yùn)動(dòng)方程為： s 2h2/02 推程減速上升段邊境條件：推程減速上升段邊境條件：終止點(diǎn)：終止點(diǎn)：=0=0， s=h s=h， v v0 0中間點(diǎn)：中間點(diǎn)：=0/2=0/2，s=h/2 s=h/2 求得：求得：C0C0h h， C1 C14h/04h/0，C2C2-2h/02 -2h/02 減速段推程運(yùn)動(dòng)方程為：減速段推程運(yùn)動(dòng)方程為：s h-2h(-0)2/02 1svav 4h/02a 4h2/02v -4h(-0)/02 a -4h2/02235

10、46h/200h/22h/02h/0柔性沖擊柔性沖擊4h2/024h2/0250分v-h/0a032.2.三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律a)a)余弦加速度簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程：推程： s sh1-cos(/0)/2 h1-cos(/0)/2 v=hsin(/0)/20a=2h2 cos(/0)/202 回程： sh1cos(/0)/2 v=-hsin(/0)/20a=-2h2 cos(/0)/202123456av vs sh0123456Vmax=1.57h/0在起始和終止處置論上在起始和終止處置論上a a為有限值，為有限值，產(chǎn)生柔性沖擊。產(chǎn)生柔性沖擊。sb)b)正弦加速

11、度擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程：推程：s sh/0-sin(2/0)/2h/0-sin(2/0)/2 v=h1-cos(2/0)/0a=2h2 sin(2/0)/02 回程： sh1-/0 +sin(2/0)/2 v =hcos(2/0)-1/0a =-2h2 sin(2/0)/02123456vah00r=h/2vmax=2h/0amax=6.28h2/02無沖擊，但無沖擊，但amax amax 較大。較大。 =2/0=2/0hvsaooo0 0+-vsahooo0 0c)c)改良型運(yùn)動(dòng)規(guī)律改良型運(yùn)動(dòng)規(guī)律將幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合，以改善運(yùn)動(dòng)特性。將幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合，以改善運(yùn)動(dòng)特性。正弦改

12、良等速正弦改良等速二、選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇原那么：選擇原那么：1.1.機(jī)器的任務(wù)過程只需求凸輪轉(zhuǎn)過一角機(jī)器的任務(wù)過程只需求凸輪轉(zhuǎn)過一角度度00時(shí)，推桿完成一行程時(shí)，推桿完成一行程h h直動(dòng)推桿直動(dòng)推桿或或擺動(dòng)推桿，對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無嚴(yán)擺動(dòng)推桿，對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無嚴(yán)厲要求。那么應(yīng)選擇直線或圓弧等易加厲要求。那么應(yīng)選擇直線或圓弧等易加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如夾緊凸工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如夾緊凸輪。輪。2. 2. 機(jī)器的任務(wù)過程對(duì)推桿運(yùn)動(dòng)有要求，機(jī)器的任務(wù)過程對(duì)推桿運(yùn)動(dòng)有要求，那么應(yīng)嚴(yán)厲按任務(wù)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)那么應(yīng)嚴(yán)厲按任務(wù)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)凸輪廓線。如刀架進(jìn)給凸輪。凸輪廓線。如刀

13、架進(jìn)給凸輪。3. 3. 對(duì)高速凸輪，要求有較好的動(dòng)力特性，對(duì)高速凸輪，要求有較好的動(dòng)力特性，除了防止出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還該當(dāng)除了防止出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還該當(dāng)思索思索VmaxVmax和和 amax amax。工件工件工件工件00h 00 高速重載凸輪要選高速重載凸輪要選VmaxVmax和和amaxamax比較小的理由：比較小的理由： amaxamax等加等減速等加等減速 2.0 4.0 2.0 4.0 柔性柔性 中速輕載中速輕載五次多項(xiàng)式五次多項(xiàng)式 1.88 5.77 1.88 5.77 無無 高速中載高速中載余弦加速度余弦加速度 1.57 4.93 1.57 4.93 柔性柔性 中速中

14、載中速中載正弦加速度正弦加速度 2.0 6.28 2.0 6.28 無無 高速輕載高速輕載改良正弦加速度改良正弦加速度 1.76 5.53 1.76 5.53 無無 高速重載高速重載100100分鐘分鐘 從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律 Vmax amax Vmax amax 沖擊沖擊 引薦引薦運(yùn)用范圍運(yùn)用范圍 (h/0) (h/0) (h/02) (h/02)等等 速速 1.0 1.0 剛性剛性 低速輕載低速輕載動(dòng)量動(dòng)量mv,mv,假設(shè)機(jī)構(gòu)忽然被卡住，那么沖擊力將很假設(shè)機(jī)構(gòu)忽然被卡住，那么沖擊力將很大大F=mv/tF=mv/t。 對(duì)重載凸輪，那么適宜選用對(duì)

15、重載凸輪，那么適宜選用VmaxVmax較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。慣性力慣性力F=-maF=-ma對(duì)強(qiáng)度和耐磨性要求對(duì)強(qiáng)度和耐磨性要求。對(duì)高速凸輪，希望對(duì)高速凸輪，希望amax amax 愈小愈好。愈小愈好。Vmax1.1.凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的根本原理凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的根本原理反轉(zhuǎn)原理：反轉(zhuǎn)原理：根據(jù)此原理可以用幾何作圖的方法根據(jù)此原理可以用幾何作圖的方法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，例如：設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，例如：-給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)施以給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)施以-時(shí)，不影響時(shí)，不影響各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，凸輪各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，凸輪將靜止，而從動(dòng)件尖頂復(fù)合運(yùn)動(dòng)的軌將靜止，而從動(dòng)件尖頂復(fù)合運(yùn)動(dòng)的軌

16、跡即凸輪的輪廓曲線。跡即凸輪的輪廓曲線。2.2.用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線尖頂凸輪繪制動(dòng)畫尖頂凸輪繪制動(dòng)畫滾子凸輪繪制動(dòng)畫滾子凸輪繪制動(dòng)畫第三節(jié)第三節(jié) 圖解法繪制凸輪輪廓圖解法繪制凸輪輪廓12345678Ar0609090120-s12345 67 891011121314對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的基圓半徑基圓半徑rb，角速度，角速度和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺ll作基圓作基圓rbrb。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原那么是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原

17、那么是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。將各尖頂點(diǎn)銜接成一條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)銜接成一條光滑曲線。1)1)對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪 6012090 9013578911 13 159111312141876543214131211109rbr0609090120-1234567891011121314對(duì)心直動(dòng)滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的對(duì)心直動(dòng)滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的基圓半徑基圓半徑rb，角速度，角速度和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：選比例尺選

18、比例尺ll作基圓作基圓rbrb。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原那么是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原那么是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件滾子中心在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件滾子中心在各等份點(diǎn)的位置。將各中心點(diǎn)銜接成一條光滑曲線。將各中心點(diǎn)銜接成一條光滑曲線。A作各位置滾子圓的內(nèi)作各位置滾子圓的內(nèi)( (外外) )包絡(luò)線包絡(luò)線( (中心軌跡的等距曲線中心軌跡的等距曲線) )。2)2)對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪s 6012090 90135781 3 5 7 8911 13際輪廓實(shí)際輪廓實(shí)踐輪廓實(shí)踐輪廓1876543214131211109rb對(duì)心直動(dòng)平

19、底推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸對(duì)心直動(dòng)平底推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的基圓半徑輪的基圓半徑rb，角速度，角速度和推桿的和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：選比例尺選比例尺ll作基圓作基圓rbrb。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原那么是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原那么是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件平底直線在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件平底直線在各等份點(diǎn)的位置。作平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。作平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。3)3)對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪123456788765432191011121314151413121110 9s 60120

20、90 90135781 3 5 7 8911 13beA A-O O偏置直動(dòng)尖頂推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸偏置直動(dòng)尖頂推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的基圓半徑輪的基圓半徑rb，角速度，角速度和推桿的運(yùn)和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和偏心距動(dòng)規(guī)律和偏心距e，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。線。4)4)偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪s 6012090 90135781 3 5 7 8911 13 1591113121412345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k14k15123456781514131211109擺動(dòng)

21、尖頂推桿凸擺動(dòng)尖頂推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪機(jī)構(gòu)中，知凸輪的基圓半徑輪的基圓半徑rb，角速度角速度，擺動(dòng)，擺動(dòng)推桿長(zhǎng)度推桿長(zhǎng)度l以及以及擺桿回轉(zhuǎn)中心與擺桿回轉(zhuǎn)中心與凸輪回轉(zhuǎn)中心的凸輪回轉(zhuǎn)中心的間隔間隔d，擺桿角，擺桿角位移方程，設(shè)計(jì)位移方程，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。該凸輪輪廓曲線。5)5)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B812060 90 B111B222B333B444B555B666B777-rbABld 6012090 9012341 2 3 45 67 85768第四節(jié)第四節(jié) 凸輪機(jī)構(gòu)根本尺寸確實(shí)定凸輪機(jī)構(gòu)根本尺寸確

22、實(shí)定上述設(shè)計(jì)廓線時(shí)的凸輪構(gòu)造參數(shù)上述設(shè)計(jì)廓線時(shí)的凸輪構(gòu)造參數(shù)rb、e、rr等，是預(yù)先給定的。等，是預(yù)先給定的。實(shí)踐上，這些參數(shù)也是根據(jù)機(jī)構(gòu)的受力情況能否良好、動(dòng)作實(shí)踐上，這些參數(shù)也是根據(jù)機(jī)構(gòu)的受力情況能否良好、動(dòng)作能否靈敏、尺寸能否緊湊等要素由設(shè)計(jì)者確定的。能否靈敏、尺寸能否緊湊等要素由設(shè)計(jì)者確定的。1.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、基圓半徑及偏距凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、基圓半徑及偏距2.從動(dòng)件滾子半徑確實(shí)定從動(dòng)件滾子半徑確實(shí)定3.平底長(zhǎng)度平底長(zhǎng)度凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 壓力角壓力角, 指在不思索摩擦力的情指在不思索摩擦力的情況下況下, 凸輪對(duì)從動(dòng)件作用力的方向凸輪對(duì)從動(dòng)件作用力的方向與從動(dòng)件上力作用點(diǎn)的速度方向之與

23、從動(dòng)件上力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角間所夾的銳角 F=Fcos F=Fsin一一.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、基圓半徑及偏距凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、基圓半徑及偏距1、壓力角與自鎖、壓力角與自鎖FFFF是推進(jìn)從動(dòng)件挪動(dòng)的有效分力，是推進(jìn)從動(dòng)件挪動(dòng)的有效分力，F(xiàn)是引起導(dǎo)路中摩擦阻力的有害分力是引起導(dǎo)路中摩擦阻力的有害分力，F(xiàn)，F(xiàn) 當(dāng)當(dāng) F增大到一定值時(shí)，有引起的摩擦阻力超越有效分增大到一定值時(shí)，有引起的摩擦阻力超越有效分力力 ，此時(shí)凸輪無法推進(jìn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖，此時(shí)凸輪無法推進(jìn)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖推程：推程： 挪動(dòng)從動(dòng)件挪動(dòng)從動(dòng)件=3040擺動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件=3545回程：回程：=7080工程上

24、要求：工程上要求：max 提問：平底推桿提問：平底推桿？nn0 0vOr r0 0rsrhrb2. 壓力角與基圓半徑及偏心距壓力角與基圓半徑及偏心距22bddtanseres由圖可得偏心、對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)在由圖可得偏心、對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)在推程任一位置時(shí)壓力角的表達(dá)式為推程任一位置時(shí)壓力角的表達(dá)式為 srsbddtan分析結(jié)果：分析結(jié)果： 基圓半徑越大，壓力角越小。從基圓半徑越大，壓力角越小。從傳力的角度來看，基圓半徑越大越好；傳力的角度來看，基圓半徑越大越好；從機(jī)構(gòu)緊湊的角度來看，基圓半徑越從機(jī)構(gòu)緊湊的角度來看，基圓半徑越小越好。小越好。 在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足許用壓力

25、角在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在滿足許用壓力角要求的前提下，選取最小的基圓半徑。要求的前提下，選取最小的基圓半徑。 ttOPnnBeSS0vCrrb 1123壓力角壓力角FFB0FFF1.75(3 5)(3 5)bsTbhTrrmmrrrmmr3.滾子半徑確實(shí)定滾子半徑確實(shí)定任務(wù)輪廓的曲率半徑，任務(wù)輪廓的曲率半徑，實(shí)際輪廓的曲率半徑，實(shí)際輪廓的曲率半徑， rT rT滾子半徑滾子半徑rT rT rT rT rT rT rT rT rTrT0 0rT rT rT0rT rT 輪廓失真輪廓失真rTrTrTrTrT0.8 min123456788765432191011121314151413121110 94.平底

26、尺寸平底尺寸l 確實(shí)定確實(shí)定lmax作圖法確定：作圖法確定： l=2lmax+(57)mm一、凸輪機(jī)構(gòu)常用資料一、凸輪機(jī)構(gòu)常用資料 低速、中小載荷的普通場(chǎng)所，凸輪采用低速、中小載荷的普通場(chǎng)所，凸輪采用4545鋼、鋼、40Cr40Cr外表淬火硬度外表淬火硬度525258HRC58HRC, ,亦可采用亦可采用1515鋼、鋼、20Cr20Cr、20CrMnTi20CrMnTi經(jīng)滲碳淬火，硬度達(dá)經(jīng)滲碳淬火，硬度達(dá)565662HRC62HRC。 滾子資料可采用滾子資料可采用20Cr20Cr，經(jīng)滲碳淬火，外表硬度達(dá)，經(jīng)滲碳淬火，外表硬度達(dá)565662HRC.62HRC.也可用也可用滾動(dòng)軸承作為滾子，從動(dòng)件接觸端面：滾動(dòng)軸承作為滾子，從動(dòng)件接觸端面：4545、T8T8、T10T10、T12T12，555562HRC62HRC。二、二、 凸輪機(jī)構(gòu)