機(jī)械原理課件第四章

第四章凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)機(jī)械(jīxiè)原理教研組中北大學(xué)精品資料本章(běnzhānɡ)教案本章(běnzhānɡ)內(nèi)容§4-1概述§4-2從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§4-3圖解法設(shè)計(jì)凸輪廓線§4-4解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線§4-5凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本尺寸的確定精品資料本章(běnzhānɡ)教案§4-1概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)是機(jī)械中常用的一種高副機(jī)構(gòu)，由于它能實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，所以在各種機(jī)器尤其是一些自動(dòng)化機(jī)械中應(yīng)用非常廣泛。內(nèi)燃機(jī)一.凸輪機(jī)構(gòu)的組成及其功能二.凸輪機(jī)構(gòu)的分類三.凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語精品資料本章(běnzhānɡ)教案一、凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的組成及其功能1、組成：凸輪：

原動(dòng)件（等速轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)）從動(dòng)件：機(jī)架：推桿→直動(dòng)擺桿→擺動(dòng)精品資料概述(ɡàishù)2、功能(gōngnéng)在凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(指位移、速度、加速度等)取決于凸輪的曲線形狀。設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，首先按機(jī)器的工作要求給定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后合理地設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線，即可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪的輪廓曲線的設(shè)計(jì)即為凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)。由于凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)器中的功能不同，其從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也不相同。應(yīng)用實(shí)例凸輪作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件輸出運(yùn)動(dòng)。精品資料概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的構(gòu)成與其功能－應(yīng)用實(shí)例機(jī)床中的凸輪機(jī)構(gòu)紡織機(jī)中的打緯凸輪機(jī)構(gòu)精品資料概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的構(gòu)成與其功能－應(yīng)用實(shí)例卷棉機(jī)(1)送棉，將條狀棉通過一機(jī)構(gòu)定時(shí)適量送入卷棉機(jī)。

(2)揪棉，將條狀棉壓(卷)緊并揪棉，使之揪下定長(zhǎng)的條棉。

(3)送簽，將簽桿送至導(dǎo)棉槽上方與定長(zhǎng)條棉接觸。

(4)卷棉，簽桿自轉(zhuǎn)并沿導(dǎo)棉槽移動(dòng)，完成卷棉動(dòng)作。

4．設(shè)計(jì)方案提示

送棉可采用兩滾輪壓緊棉條、對(duì)滾送進(jìn)，送進(jìn)方式可采用間歇運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)定時(shí)、定量送棉。揪棉時(shí)應(yīng)采用壓棉和揪棉兩個(gè)動(dòng)作，壓棉可采用凸輪機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿壓緊棉條，為了能自動(dòng)調(diào)整壓緊力，中間可加一彈簧；揪棉可采用對(duì)滾爪輪在轉(zhuǎn)動(dòng)中揪斷棉條。送簽可采用漏斗口均勻送出簽桿，為避免簽桿卡在漏斗口，可將漏斗作一定振動(dòng)。卷棉可將簽桿送至導(dǎo)棉槽，并使簽桿產(chǎn)生自轉(zhuǎn)并移動(dòng)而產(chǎn)生卷棉，如采用帶槽的塑料帶通過撓性傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。

精品資料概述(ɡàishù)電阻(diànzǔ)壓帽機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)成與其功能－應(yīng)用實(shí)例精品資料概述(ɡàishù)1、按凸輪(tūlún)的形狀分類二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類移動(dòng)凸輪盤形凸輪圓柱凸輪平面凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)精品資料2、按從動(dòng)件形狀(xíngzhuàn)分類概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)的分類尖底曲底滾子平底尖底曲底滾子平底精品資料3、按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式(xíngshì)分類概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)的分類直動(dòng)：擺動(dòng)：對(duì)心（e=0）偏置（e≠0）精品資料4、按鎖和方式(fāngshì)分類概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)的分類力鎖和幾何鎖和力鎖和：精品資料概述(ɡàishù)凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的分類圓柱凸輪盤形槽凸輪機(jī)構(gòu)幾何鎖和：精品資料概述(ɡàishù)凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的分類等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)幾何鎖和：精品資料概述(ɡàishù)三、凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語基圓(r0):

以凸輪的轉(zhuǎn)心為圓心，理論廓線的最小向徑rmin為半徑所畫的圓；尖底：理論廓線=實(shí)際廓線；滾子：理論廓線≠實(shí)際廓線。推程：

A→B;推程角:

Φ；

行程：h=AB’；遠(yuǎn)休止:

B→C；遠(yuǎn)休止角:Φs；回程:

C→D；回程運(yùn)動(dòng)角：Φ’；近休止:D→A;近休止角:Φ’s;凸輪轉(zhuǎn)角:

φ（在理論廓線基園上量取）從動(dòng)件的位移：s;位移線圖：s=s(φ)。理論廓線實(shí)際廓線B’

Φ

ΦΦsΦ’Φ’s

ΦΦsΦ’Φ’ssφ2π精品資料概述(ɡàishù)動(dòng)畫演示(yǎnshì)：精品資料本章(běnzhānɡ)教案一、多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律二、三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律三、組合型運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律§4-2從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的輪廓曲線形狀，故從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是設(shè)計(jì)凸輪的重要依據(jù)；從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：從動(dòng)件的位移/速度/加速度與凸輪轉(zhuǎn)角的函數(shù)關(guān)系。

精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律一般(yībān)形式:一、多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律主要有以下幾種：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速和等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)(děnɡsùyùndònɡ)1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng),等速上升,等速下降。推程:回程:如何畫從動(dòng)件的位移線圖?推導(dǎo)：精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律推程:回程:位移線圖:速度(sùdù)線圖:加速度線圖:3次剛性沖擊適用場(chǎng)合：低速輕載等速運(yùn)動(dòng)精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律等加速(jiāsù)等減速運(yùn)動(dòng)2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)：h/2:等加速運(yùn)動(dòng)；h/2:等減速運(yùn)動(dòng)。一個(gè)行程h中推程：邊界條件為：作等加速運(yùn)動(dòng)邊界條件為：作等減速運(yùn)動(dòng)回程：（略）推導(dǎo)：精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律等加速(jiāsù)等減速運(yùn)動(dòng)5次柔性沖擊適用場(chǎng)合：中速輕載位移線圖:123456123456O’速度線圖:ABCD加速度線圖:ABCCDOsφh12312精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)(yùndòng)3.五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律回程：（略）推程：邊界條件為推導(dǎo)：精品資料無剛性、柔性(róuxìnɡ)沖擊適用場(chǎng)合：高速凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)位移線圖:速度線圖:加速度線圖:精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律1.余弦(yúxián)加速度運(yùn)動(dòng)(簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng))推程：二、三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律定義:質(zhì)點(diǎn)作M作勻速圓周運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)在S軸上投影構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)?；爻蹋海裕┩茖?dǎo)：建立s-φ坐標(biāo)系，取圓周直徑：h=2R.精品資料簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)(jiǎnxiéyùndònɡ)規(guī)律的加速度在行程始、終點(diǎn)有突變，這會(huì)引起柔性沖擊。但在無休止角的升—降—升凸輪機(jī)構(gòu)中，在連續(xù)的運(yùn)動(dòng)中則無沖擊發(fā)生。可適用于高速。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律加速度按余弦曲線變化余弦加速度運(yùn)動(dòng)(簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng))3123456h12456O’位移線圖:sOφ加速度線圖:速度線圖:6123452次柔性沖擊適用場(chǎng)合：中速輕載精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律2.正弦(zhèngxián)加速度運(yùn)動(dòng)（擺線運(yùn)動(dòng))推程：正弦加速度運(yùn)動(dòng)定義:半徑為R的圓在S軸上作純滾動(dòng)，圓上一定點(diǎn)M在S軸上投影構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)。推導(dǎo)：建立s-φ坐標(biāo)系，設(shè)圓純滾動(dòng)一周在s軸上升距離為h，凸輪轉(zhuǎn)角為Φ回程：（略）精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律無剛性、柔性沖擊適用(shìyòng)場(chǎng)合：高速正弦加速度運(yùn)動(dòng)O’OSφ123456位移線圖:速度線圖:加速度線圖:123456123456加速度按正弦曲線變化精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律三、組合型運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律

1)選擇一種單一型運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主運(yùn)動(dòng)，然后用其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律與之組合，通過優(yōu)化對(duì)比，尋求最佳的組合型式。

2)不同運(yùn)動(dòng)規(guī)律的連接點(diǎn)處，要滿足位移、速度、加速度甚至更高一階導(dǎo)數(shù)的連續(xù)。至少要保證位移、速度曲線連續(xù)。對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，還要保證加速度曲線連續(xù)。組合原則:單一型的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

等速運(yùn)動(dòng)等加速等減速運(yùn)動(dòng)五項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)余旋加速度運(yùn)動(dòng)正旋加速度運(yùn)動(dòng)

剛性沖擊柔性沖擊無沖擊定義:選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),首先根據(jù)工作要求選擇某一單一型的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作為主運(yùn)動(dòng),再與其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合起來,從而改善主運(yùn)動(dòng)的某些動(dòng)力特性.精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律要求：從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)，但行程起始(qǐshǐ)點(diǎn)和終止點(diǎn)要避免任何形式的沖擊。以等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律為主體，在行程的起點(diǎn)和終點(diǎn)為避免沖擊，可用擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律或5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合，OA:五項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)；BO’:五項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)AB:主運(yùn)動(dòng)-等速運(yùn)動(dòng)改進(jìn)后的等速運(yùn)動(dòng)(AB段)與原直線的斜率略有變化、其速度也有一些變化，但對(duì)運(yùn)動(dòng)影響不大。組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律O’舉例1:改進(jìn)的等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律Φ精品資料從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律要求：從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)，要在O,C,F處避免柔性沖擊。主運(yùn)動(dòng)：AB-等加速運(yùn)動(dòng)DE-等減速運(yùn)動(dòng)改進(jìn)：OA、BC、CD、EF段加速度曲線(qūxiàn)為1／4個(gè)正弦波（擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）。這種改進(jìn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律也稱改進(jìn)梯形運(yùn)動(dòng)規(guī)律。具有最大加速度小、且連續(xù)性、動(dòng)力性好等特點(diǎn)，適用于高速場(chǎng)合。組合型運(yùn)動(dòng)規(guī)律改進(jìn)的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律舉例2:精品資料本章(běnzhānɡ)教案§4-3圖解法設(shè)計(jì)凸輪(tūlún)輪廓曲線主要任務(wù)：根據(jù)選定的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，畫出從動(dòng)件的位移線圖；根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，設(shè)計(jì)出凸輪的輪廓曲線。

一、圖解法基本原理—反轉(zhuǎn)法二、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)三、擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)精品資料凸輪(tūlún)輪廓曲線的設(shè)計(jì)一、圖解法基本原理—反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)法直動(dòng)對(duì)心：e＝0偏置:e≠0在運(yùn)動(dòng)過程中，從動(dòng)件的導(dǎo)路方向始終通過凸輪轉(zhuǎn)心。在運(yùn)動(dòng)過程中，從動(dòng)件的導(dǎo)路方向始終與偏距圓相切。精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)法原理：B’1B0B1B2B2’B3B3’然后，在每一個(gè)位置上根據(jù)位移線圖截取相應(yīng)的位移量，得到一系列點(diǎn)，將這些點(diǎn)用光滑曲線相連，即位所求凸輪廓線?？偨Y(jié)：反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線時(shí)，首先要找到從動(dòng)件反轉(zhuǎn)后的一系列位置，(偏置：與偏距圓相切;對(duì)心：通過凸輪轉(zhuǎn)心；)，—ω精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)曲線的設(shè)計(jì)二、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)(shèjì)1.尖底從動(dòng)件設(shè)計(jì)步驟：1）取μL作位移線圖；SOφππ/3π/2π/6h79101112138123456從動(dòng)件反轉(zhuǎn)后各位置的位移即可獲得123312精品資料本章(běnzhānɡ)教案SOφππ/3π/2π/6h79101112138123456OA02)按同一比例尺μL,畫基圓,偏距圓,定出從動(dòng)件的起始位置OA0。-ωΦΦSΦ’ΦS’OA03)以O(shè)A0為始邊，按－ω方向，在基圓上分出Φ,Φs,

Φ’,Φs’,再將各角度分成與位移線圖對(duì)應(yīng)的等份。-ωOA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13ΦΦSΦ’ΦS’A8-ωOA0A1A2A3A4A5A6A7A9A10A11A12A13ΦΦSΦ’ΦS’4)過各分點(diǎn)作偏距圓的切線，得到從動(dòng)件反轉(zhuǎn)后得一系列位置。-ωOA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13ΦΦSΦ’ΦS’B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12(B0)(B13)5)根據(jù)位移線圖，在每一位置上自基圓向外截取相應(yīng)的位移量，得到一系列點(diǎn)B1,B2,…B13。-ωOA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13ΦΦSΦ’ΦS’B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12(B0)(B13)6)用光滑的曲線將B1,B2,…B13順次連接即為所求的凸輪廓線。精品資料本章(běnzhānɡ)教案總結(jié)：易犯的錯(cuò)誤1）r0,e,h按同一比例尺取μL畫；2）Φ、ΦS、Φ’、ΦS’按－ω方向在基圓上劃分；3）偏距圓切線不要(bùyào)作反；4）偏距圓與基圓同心；5）偏置：推程、回程等輪廓線始末點(diǎn)與轉(zhuǎn)心連線的夾角不是Φ,Φ’,ΦS,ΦS’；●推程角：過A0,B6作偏距圓的切線，交基圓于A0,A6,∠A0OA6=Φ;●遠(yuǎn)休止角：過B6,B7作偏距圓的切線，交基圓于A6,A7,∠A6OA7=Φs;●回程角：●近休止角：對(duì)心：推程、回程等輪廓線始末點(diǎn)與轉(zhuǎn)心連線的夾角即為Φ,Φ’,ΦS,ΦS’；-ωOA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13

ΦS’B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12(B0)(B13)ΦΦSΦ’基圓r0精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)2.滾子(ɡǔnzǐ)從動(dòng)件（以尖底從動(dòng)件為基礎(chǔ)）理論廓線η實(shí)際廓線η’注意：滾子從動(dòng)件位移應(yīng)從理論廓線的基圓上沿導(dǎo)路方向向外量取??！精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)3.平底從動(dòng)件（以尖底從動(dòng)件為基礎(chǔ)(jīchǔ)）注意：平底從動(dòng)件位移應(yīng)從實(shí)際廓線的基圓上沿導(dǎo)路方向向外量?。?！精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)ηO’OPP’r0eAΦs例：滾子從動(dòng)件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)，已知實(shí)際廓線η’，畫出：基圓r0,偏距圓e,Φ,Φs,Φ’,Φs’,h,以及圖示位置出的位移S。η’作法：1）作理論廓線η；2）找r0→基圓r0→偏距圓e；3）按照－ω方向：PP’→推程P’P→回程∠POA=Φ∠AOP=Φ’Φs=Φs’=04）行程h=AP’；5）位移S（如圖）。精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)曲線的設(shè)計(jì)三、擺動(dòng)(bǎidòng)從動(dòng)件凸輪廓線的設(shè)計(jì)1.尖底從動(dòng)件設(shè)計(jì)步驟：1）作位移線圖，確定從動(dòng)件的每一個(gè)角位移ψ1，ψ2，……的大小。ψψmax精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)曲線的設(shè)計(jì)2）取μL作基圓,根據(jù)OA及擺桿長(zhǎng)確定從動(dòng)件的起始(qǐshǐ)位置OAC0；3）以O(shè)為圓心，OA為半徑作大圓；4）在大圓上，以O(shè)A為始邊，按照－ω方向，分出Φ,Φs,

Φ’,Φs’,再將各角度分成與位移線圖對(duì)應(yīng)的等份，得到A1,A2,…A13。5）分別以A1,A2,…A13為圓心，l為半徑作弧，交基圓于C1,C2,…C13。6）分別自A1C1,A2C2,…向外量取與位移線圖對(duì)應(yīng)的角位移ψ1ψ2…，得B1,B2,…7）將B0,B1,B2,…用光滑曲線相連，即為所求凸輪廓線。2.滾子從動(dòng)件（略）OAC0OC0AΦΦsΦ’Φs’OC0AΦΦsΦ’Φs’OC0AA1A2A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A3OC0AA1A2A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A3C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13C0AA1A2A4A5A6A7A8A9A10A11A12A13A3(B0)ψ1ψ2ψ3ψ4ψ5ψ6OB1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12(B13)C1C2C3C4C5C6C7C8C9C10C11C12C13B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12(B13)O(B0)C0注意：擺動(dòng)從動(dòng)件為角位移，應(yīng)從理論廓線的基圓上向外量?。?！精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)解析法實(shí)質(zhì)(shízhì)：根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，通過坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、平移，建立凸輪廓線的數(shù)學(xué)方程式，精確計(jì)算出廓線上各點(diǎn)的坐標(biāo)值，利用數(shù)控機(jī)床加工?！?-4解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線一.直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)二.直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)三.擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)四.擺動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)五.圓柱凸輪廓線的設(shè)計(jì)六.刀具的中心軌跡方程精品資料凸輪(tūlún)輪廓曲線的設(shè)計(jì)解析(jiěxī)法關(guān)鍵：根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，通過坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、平移，建立凸輪廓線的數(shù)學(xué)方程式?！?-4解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線一.直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)1.理論廓線方程S精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)曲線的設(shè)計(jì)直動(dòng)滾子(ɡǔnzǐ)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)說明：（3）尖底從動(dòng)件：理論廓線方程即為實(shí)際廓線方程。（1）(x,y)表示理論廓線上任意一點(diǎn)B的坐標(biāo)；（2）對(duì)心：e=0。尖底從動(dòng)件凸輪廓線方程精品資料凸輪(tūlún)輪廓曲線的設(shè)計(jì)直動(dòng)滾子(ɡǔnzǐ)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)2.實(shí)際廓線方程實(shí)際廓線是以理論廓線上各點(diǎn)為圓心作出一系列滾子的包絡(luò)線。(xa,ya)f(xa,ya,φ)＝0如圖，A點(diǎn)的坐標(biāo)(xa,ya)滿足兩個(gè)方程：說明：（1）(x,y)表示理論廓線上任意一點(diǎn)B的坐標(biāo)，見式（4.18）。（2）“＋”“－”：內(nèi)包絡(luò)線；“－”“＋”：外包絡(luò)線。(x,y)精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)曲線的設(shè)計(jì)二.直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)(shèjì)說明：P點(diǎn)是在2位置的相對(duì)速度瞬心實(shí)際廓線方程：（4－24）rb精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)三.擺動(dòng)(bǎidòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)1.理論廓線方程（4－26）理論廓線方程：其中：a為擺桿轉(zhuǎn)心與凸輪轉(zhuǎn)心之距；l為擺桿長(zhǎng)；ψ0為起始位置角。擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)B’’擺動(dòng)尖底從動(dòng)件凸輪廓線方程精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)2.實(shí)際(shíjì)廓線方程說明:理論廓線上任一點(diǎn)(x,y)按式（4－26）計(jì)算。擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)（4－26）理論廓線方程：(xa,ya)f(xa,ya,φ)＝0(x,y)精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)擺動(dòng)(bǎidòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)四.擺動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)實(shí)際廓線方程：－ω實(shí)際廓線方程：（4－28）rb精品資料凸輪輪廓曲線(qūxiàn)的設(shè)計(jì)說明(shuōmíng)：P點(diǎn)是在2位置的相對(duì)速度瞬心－ω?cái)[動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)精品資料凸輪(tūlún)輪廓曲線的設(shè)計(jì)五.圓柱(yuánzhù)凸輪廓線的設(shè)計(jì)圓柱凸輪廓線的設(shè)計(jì)1、理論廓線方程：基本原理：展開卷起理論廓線方程：（4－29）實(shí)際廓線方程：（4－30）說明：（1）內(nèi)包絡(luò)線“＋”，“－”；外包絡(luò)線“－”，“＋”。（2）（4－31）精品資料凸輪輪廓(lúnkuò)曲線的設(shè)計(jì)六.刀具的中心軌跡(guǐjì)方程如圖：rC為刀具半徑，rT為滾子半徑說明:☆(x,y)為理論廓線上任一點(diǎn)；☆內(nèi)包絡(luò)線“＋”，“－”；外包絡(luò)線“－”，“＋”。（4－32）精品資料凸輪(tūlún)輪廓曲線的設(shè)計(jì)§4-5凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本尺寸(chǐcun)的確定一.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α定義：1、直動(dòng)從動(dòng)件壓力角：a.尖底從動(dòng)件：——理論廓線上的αb.滾子從動(dòng)件：——理論廓線上的α作用于從動(dòng)件力線方向與該作用點(diǎn)處從動(dòng)件速度線方向所夾的銳角。（高副機(jī)構(gòu)：過接觸點(diǎn)輪廓的法線方向）精品資料凸輪(tūlún)輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本尺寸(chǐcun)的確定說明:（1）上式同樣適用于尖底從動(dòng)件及對(duì)心從動(dòng)件；（2）當(dāng)導(dǎo)路與瞬心在O點(diǎn)同側(cè)時(shí)，取“－”；當(dāng)導(dǎo)路與瞬心在O點(diǎn)兩側(cè)時(shí)，取“＋”；（3）合理選擇偏置方向，可改變壓力角大?。寒?dāng)導(dǎo)路與瞬心在O點(diǎn)同側(cè)時(shí)，α↓；當(dāng)導(dǎo)路與瞬心在O點(diǎn)兩側(cè)時(shí)，α↑；原則：凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)，右偏；凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)，左偏。精品資料本章(běnzhānɡ)教案c.平底從動(dòng)件：——實(shí)際(shíjì)廓線上的αF(V)精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的壓力角及基本尺寸的確定2、擺動(dòng)(bǎidòng)從動(dòng)件壓力角：a.滾子(尖底)從動(dòng)件：——理論廓線上的α擺動(dòng)從動(dòng)件壓力角理論廓線實(shí)際廓線若ω1和ω2同向：若ω1和ω2反向：b.平底從動(dòng)件：——實(shí)際廓線上的αA’F⊥A’Bv⊥AB精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本(jīběn)尺寸的確定3、壓力(yālì)角和自鎖：結(jié)論：從避免自鎖，改善傳力性能的觀點(diǎn)看，壓力角越小越好。工程設(shè)計(jì)中，規(guī)定許用壓力角[α]，設(shè)計(jì)時(shí)要保證：壓力角是凸輪機(jī)構(gòu)一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)參數(shù)，必須合理選擇：精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的壓力角及基本尺寸的確定精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本(jīběn)尺寸的確定二.凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定（r0,rT,e,l等）1、基圓半徑的確定：a.直動(dòng)滾子(尖底)從動(dòng)件r0：結(jié)論1：從減小凸輪機(jī)構(gòu)尺寸的觀點(diǎn)看，壓力角越大越好。壓力角與基圓半徑是一對(duì)矛盾體凸輪最小基園半徑基圓半徑的確定結(jié)論2：在保證的前提下，選擇較小的r0精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)的壓力(yālì)角及基本尺寸的確定b.直動(dòng)平底從動(dòng)件rb：選擇基圓半徑時(shí),必須保證凸輪實(shí)際(shíjì)廓線全部外凸。即：0通常規(guī)定一個(gè)最小曲率半徑ρmin：其中：為實(shí)際廓線基園半徑。精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)的壓力(yālì)角及基本尺寸的確定2、滾子(ɡǔnzǐ)半徑rT和平底長(zhǎng)度l的設(shè)計(jì)：a.滾子半徑rT：兩方面考慮：強(qiáng)度要求：運(yùn)動(dòng)特性：b(理論廓線)a(實(shí)際廓線)從運(yùn)動(dòng)特性考慮：精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的壓力角及基本尺寸的確定所以：minminρminrT精品資料b.平底長(zhǎng)度(chángdù)l：對(duì)于(duìyú)平底從動(dòng)件，平底長(zhǎng)度l必須保證凸輪處處與平底接觸。其中：△l是附加長(zhǎng)度，△l＝5～7mm。3、偏距e的設(shè)計(jì)：包括:(1)偏置方向的選擇：(2)偏距e大小的確定：P92按照減少壓力角原則確定方向精品資料凸輪輪機(jī)構(gòu)的壓力角及基本(jīběn)尺寸的確定OADO’sωαφ例：標(biāo)出偏距圓，基圓，從動(dòng)件在D點(diǎn)壓力(yālì)角，位移及凸輪由圖示位置到D點(diǎn)的轉(zhuǎn)角φ。VF精品資料2）直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪(tūlún)按全