機械設(shè)計基礎(chǔ)第4章

1、第一節(jié)第一節(jié) 凸輪機構(gòu)的特點及類型凸輪機構(gòu)的特點及類型第二節(jié)第二節(jié) 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律第三節(jié)第三節(jié) 設(shè)計凸輪的輪廓曲線設(shè)計凸輪的輪廓曲線第四節(jié)第四節(jié) 凸輪機構(gòu)設(shè)計中的幾個問題凸輪機構(gòu)設(shè)計中的幾個問題機械設(shè)計基礎(chǔ)機械設(shè)計基礎(chǔ)4第一節(jié)第一節(jié) 凸輪機構(gòu)的特點及類型凸輪機構(gòu)的特點及類型 在要求從動件的位移、速度或在要求從動件的位移、速度或加速度按照加速度按照預(yù)定的規(guī)律變預(yù)定的規(guī)律變化，特別是按復(fù)雜化，特別是按復(fù)雜運動規(guī)律運動規(guī)律運動時，通常采用凸輪機構(gòu)。運動時，通常采用凸輪機構(gòu)。44凸輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是凸輪結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是： 只要適當(dāng)?shù)卦O(shè)計出凸輪的輪廓曲線，就可以使從動件得到 各種預(yù)期的

2、運動規(guī)律； 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，運動可靠。凸輪結(jié)構(gòu)的缺點是凸輪結(jié)構(gòu)的缺點是： 由于凸輪輪廓與從動件之間為點接觸或線接觸，故壓強較 大，容易磨損，而且凸輪輪廓曲線的加工比較困難。4一、按凸輪形狀分一、按凸輪形狀分盤形凸輪機構(gòu)盤形凸輪機構(gòu)4移動凸輪機構(gòu)移動凸輪機構(gòu)4圓柱凸輪機構(gòu)圓柱凸輪機構(gòu)4二、按從動件的結(jié)構(gòu)型式分二、按從動件的結(jié)構(gòu)型式分尖頂從動件尖頂從動件4滾子從動件滾子從動件4平底從動件平底從動件4第二節(jié)第二節(jié) 從動件的運動規(guī)律從動件的運動規(guī)律 從動件的運動規(guī)律是指從動件的位移從動件的運動規(guī)律是指從動件的位移s、速度、速度v和加速度和加速度a的變化規(guī)律。的變化規(guī)律。 從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓

3、的曲線形狀。從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓的曲線形狀。尖頂對心移動從動件盤形凸輪機構(gòu)尖頂對心移動從動件盤形凸輪機構(gòu)4一、從動件常用運動規(guī)律一、從動件常用運動規(guī)律等速運動規(guī)律等速運動規(guī)律000ahvhs等速運動規(guī)律等速運動規(guī)律4 實際應(yīng)用中，為了避免等速運動在運動的起點和終點所實際應(yīng)用中，為了避免等速運動在運動的起點和終點所產(chǎn)生的剛性沖擊，可對位移曲線進行修正。產(chǎn)生的剛性沖擊，可對位移曲線進行修正。4等加速等減速運動規(guī)律等加速等減速運動規(guī)律22020220442hahvhs等加速運動方程等加速運動方程22002020204)(4)(2hahvhhs等減速運動方程等減速運動方程44簡諧運動規(guī)律簡諧

4、運動規(guī)律02022000cos2sin2cos12hahvhs44擺線運動規(guī)律擺線運動規(guī)律020200002sin22cos12sin21hahvhs44第三節(jié)第三節(jié) 設(shè)計凸輪的輪廓曲線設(shè)計凸輪的輪廓曲線 在設(shè)計凸輪輪廓曲線前，首先要根據(jù)工作要求選擇適當(dāng)在設(shè)計凸輪輪廓曲線前，首先要根據(jù)工作要求選擇適當(dāng)?shù)膹膭蛹\動規(guī)律，然后再考慮凸輪安裝空間的大小及其具的從動件運動規(guī)律，然后再考慮凸輪安裝空間的大小及其具體條件初步確定凸輪的基圓半徑。體條件初步確定凸輪的基圓半徑。一、作圖法設(shè)計凸輪輪廓曲線一、作圖法設(shè)計凸輪輪廓曲線反轉(zhuǎn)原理反轉(zhuǎn)原理4 移動從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計移動從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計

5、對心移動尖頂從動件盤形凸輪作圖法4對心移動滾子從動件盤形凸輪作圖法4對心移動平底從動件盤形凸輪作圖法4偏置移動尖頂從動件盤形凸輪作圖法4擺動從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計擺動從動件盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計 尖頂（滾子）擺動從動件盤形凸輪作圖法4平底擺動從動件盤形凸輪作圖法4二、解析法設(shè)計凸輪輪廓曲線二、解析法設(shè)計凸輪輪廓曲線 理論廓線上A點的極坐標方程為B點的向徑為B點的極角為srrbcos222GGBrrrrrB4 理論廓線I即為刀具中心運動的軌跡，其方程即為刀具中心運動的軌跡方程。4第四節(jié)第四節(jié) 凸輪機構(gòu)設(shè)計中的幾個問題凸輪機構(gòu)設(shè)計中的幾個問題一、滾子半徑的確定一、滾子半徑的確定滾動半徑與凸輪廓線

6、間的關(guān)系滾動半徑與凸輪廓線間的關(guān)系4 凸輪廓線上的最小曲率半徑可用作圖法近似估算。4二、凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值二、凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值 F1的方向與從動件運動方向一致，的方向與從動件運動方向一致， 是克服載荷是克服載荷Q并推動從動件運動并推動從動件運動 的有效分力；的有效分力； F2的方向與運動方向垂直，是將的方向與運動方向垂直，是將 從動件緊壓在導(dǎo)路上產(chǎn)生磨擦阻從動件緊壓在導(dǎo)路上產(chǎn)生磨擦阻 力的有害分力。力的有害分力。推程時：移動從動件 =30 40 擺動從動件 =40 50回程時：壓力角可大些 =70 80cos1FF sin2FF 4三、基圓半徑的確定三、基圓半徑的確定 4二、凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值二、凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值 基圓半徑與壓力角間的關(guān)系可由速度分析中求得。由速度多邊形可知由速