機(jī)械原理 第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

第九章凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)本章(běnzhānɡ)教學(xué)內(nèi)容凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定精品資料§9-1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用(yìngyòng)和分類一．凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的組成及應(yīng)用1.組成：——高副機(jī)構(gòu)

凸輪——具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件推桿——被凸輪直接推動(dòng)的構(gòu)件機(jī)架——相對(duì)參照系鎖合裝置——保證高副始終可靠接觸的裝置內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)凸輪1、從動(dòng)件2、機(jī)架、鎖合裝置4精品資料2.應(yīng)用(yìngyòng)：凸輪機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，可以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)要求的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律等優(yōu)點(diǎn)，因而在工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)機(jī)走刀機(jī)構(gòu)自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)精品資料3.特點(diǎn)(tèdiǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）可使從動(dòng)件得到各種(ɡèzhǒnɡ)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。3）從動(dòng)件行程不宜過大，否則會(huì)使凸輪變得笨重。2）加工比較困難。缺點(diǎn)：1）高副接觸，易于磨損，多用于傳遞力不太大的場合。3）實(shí)現(xiàn)停歇運(yùn)動(dòng)2）結(jié)構(gòu)緊湊。精品資料二.凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的分類1、按凸輪(tūlún)的形狀分：平面凸輪空間凸輪盤形凸輪移動(dòng)凸輪圓柱面凸輪端面凸輪精品資料2、按從動(dòng)件端部型式(xínɡshì)分：尖頂(jiāndǐng)從動(dòng)件——易磨損，承載能力低，用于輕載低速滾子從動(dòng)件——磨損小，承載能力較大，用于中載中速平底從動(dòng)件——受力好，潤滑好，常用于高速精品資料3、按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方式分：直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)(bǎidòng)從動(dòng)件對(duì)心偏置精品資料機(jī)構(gòu)(jīgòu)的命名對(duì)心直動(dòng)尖頂(jiāndǐng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)精品資料4、按凸輪與從動(dòng)保持(bǎochí)接觸的鎖合裝置分：(1)力鎖合利用推桿的重力、彈簧力或其它外力(wàilì)使推桿始終與凸輪保持接觸(2)形鎖合

利用凸輪與推桿構(gòu)成的高副元素的特殊幾何結(jié)構(gòu)使凸輪與推桿始終保持接觸槽凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)精品資料繞線機(jī)構(gòu)(jīgòu)3作者：潘存云教授12A線應(yīng)用(yìngyòng)實(shí)例：精品資料13245放音鍵卷帶輪皮帶輪摩擦輪錄音機(jī)卷帶機(jī)構(gòu)精品資料132送料機(jī)構(gòu)(jīgòu)精品資料0r0§9-2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律一.基本概念h01020理論(lǐlùn)廓線——與尖端從動(dòng)件相接觸的廓線基圓r0

——凸輪理論廓線上最小向徑為半徑所作的圓行程h()

——從動(dòng)件在推程或回程中移動(dòng)的距離h(角度)推程，推程運(yùn)動(dòng)角0回程，回程運(yùn)動(dòng)角0遠(yuǎn)休止，遠(yuǎn)休止角01近休止，近休止角02實(shí)際廓線——與滾子或平底從動(dòng)件相接觸的廓線壓力角精品資料運(yùn)動(dòng)規(guī)律：推桿在推程或回程時(shí)，其位移S、速度(sùdù)V、和加速度(sùdù)a隨時(shí)間t的變化規(guī)律。形式(xíngshì)：多項(xiàng)式、三角函數(shù)。S=S(t)V=V(t)a=a(t)精品資料二.從動(dòng)件常用(chánɡyònɡ)運(yùn)動(dòng)規(guī)律★從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律——從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)（位移、速度和加速度）與時(shí)間或凸輪轉(zhuǎn)角(zhuǎnjiǎo)間的關(guān)系。精品資料★從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律按照從動(dòng)件在一個(gè)循環(huán)中是否需要停歇及停在何處等，可將凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位移曲線分成如下四種類型：（1）升-停-回-停型（2）升-回-停型（3）升-停-回型（4）升-回型sO01022sO022sO012sO2精品資料多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律 s=C0+C1+C22+…+Cnn1.1 n=1運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程式一般表達(dá)式：推程運(yùn)動(dòng)方程：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律邊界條件運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：=0,s=0運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：

=

0，s=hc0=0c1=h/0推程運(yùn)動(dòng)方程式：精品資料作推程運(yùn)動(dòng)(yùndòng)線圖h0sOvO0(h/0)aO0+∞-∞從動(dòng)件在起始和終止點(diǎn)速度有突變，使瞬時(shí)(shùnshí)加速度趨于無窮大，從而產(chǎn)生無限值慣性力，并由此對(duì)凸輪產(chǎn)生沖擊——?jiǎng)傂詻_擊精品資料回程(huíchéng)運(yùn)動(dòng)方程邊界條件運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：=0,s=h運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：

=

0

，s=0c0=hc1=h/0★等速運(yùn)動(dòng)(děnɡsùyùndònɡ)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)起始和終止點(diǎn)存在剛性沖擊適用于低速輕載場合精品資料1.2 n=2運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程式一般表達(dá)式：s=C0+C1

+C22v=ds/dt=C1+2C2

a=dv/dt=2C2

2等加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律亦稱為(chēnɡwéi)拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律注意：為保證凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，常使推桿在一個(gè)行程h中的前半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速運(yùn)動(dòng)，且加速度和減速度的絕對(duì)值相等。例如：將推程[0，

0]劃分為兩個(gè)區(qū)段：加速段[0，

0/2]減速段[

0/2，

0]精品資料推程運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程推程等加速(jiāsù)段邊界條件：s=C0+C1

+C22v=ds/dt=C1+2C2

a=dv/dt=2C2

2運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：=0,s=0，v=0運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：

=

0/2，s=h/2C0=C1=0C2=2h/

02加速段運(yùn)動(dòng)方程式為：精品資料推程等減速(jiǎnsù)段邊界條件：運(yùn)動(dòng)(yùndòng)始點(diǎn)：=0/2，s=h/2運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：=

0,s=h

，v=0C0=h，C1=4h/

0C2=2h/

02減速段運(yùn)動(dòng)方程式為：精品資料作推程運(yùn)動(dòng)(yùndòng)線圖s123414916sOh00/2h/2作位移(wèiyí)曲線vO00/22h/0aO0/24h2/0204h2/02作速度曲線作加速度曲線精品資料hsO00/2h/2vO00/22h/0aO0/24h2/0204h2/02從動(dòng)件在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)，因加速度有有限(yǒuxiàn)值突變而引起推桿慣性力的有限(yǒuxiàn)值突變，并由此對(duì)凸輪產(chǎn)生有限(yǒuxiàn)值沖擊——柔性(róuxìnɡ)沖擊★等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)起始、中點(diǎn)和終止點(diǎn)存在柔性沖擊適用于中速輕載場合精品資料同理可得回程運(yùn)動(dòng)(yùndòng)方程：回程(huíchéng)加速段運(yùn)動(dòng)方程式：回程減速段運(yùn)動(dòng)方程式：精品資料1.3 n=5五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律★五次多項(xiàng)式的一般(yībān)表達(dá)式為★推程邊界條件

在始點(diǎn)處：1=0,s1=0,v1=0,a1=0；

在終點(diǎn)處：2=0,s2=h,v2=0,a2=0；★解得待定系數(shù)為★位移方程式為精品資料★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)線圖★五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性即無剛性沖擊也無柔性沖擊適用(shìyòng)于高速中載場合avsavs精品資料三角函數(shù)(sānjiǎhánshù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.1 余弦加速度運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律（簡諧運(yùn)動(dòng)(yùndòng)）升程加速度為1/2周期余弦波，故設(shè)：a=C1cos(t/t0)=C1cos(/0)則：t邊界條件：起點(diǎn)：=0,s=0,v=0終點(diǎn)：=0,s=h精品資料升程運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律：同理，得回程(huíchéng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：作推程運(yùn)動(dòng)線圖精品資料h/21234567812356784推程運(yùn)動(dòng)(yùndòng)線圖sOh00/2

：0=：=(/0)位移(wèiyí)線圖精品資料速度(sùdù)線圖567812356784h/2000/2vO12340=(/0)精品資料123456780加速度線圖aO1235678400/2R=22

h/202=(/0)精品資料sOh00/2h/2000/2vOaO00/222

h/202-22

h/202余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性：從動(dòng)件加速度在起點(diǎn)和終點(diǎn)存在有限值突變，故有柔性沖擊若從動(dòng)件作無停歇的升－降－升連續(xù)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，加速度曲線變?yōu)檫B續(xù)曲線，可以避免柔性沖擊適用(shìyòng)于中速中載場合精品資料2.2 正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律(guīlǜ)(1周期)（Cycloidalmotion擺線運(yùn)動(dòng)）vmax=2hω

/

0amax=6.28hω2/

2R=h/2π推程段的運(yùn)動(dòng)(yùndòng)線圖推程運(yùn)動(dòng)方程：回程運(yùn)動(dòng)方程：精品資料正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：從動(dòng)件加速度沒有突變，因而將不產(chǎn)生任何沖擊適用于高速(ɡāosù)輕載場合各種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律(guīlǜ)的比較等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律精品資料組合運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律★采用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的：避免有些運(yùn)動(dòng)規(guī)律引起的沖擊，改善推桿其運(yùn)動(dòng)特性?！飿?gòu)造組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原則：根據(jù)工作要求選擇主體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后用其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合；保證(bǎozhèng)各段運(yùn)動(dòng)規(guī)律在銜接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)是連續(xù)的；在運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)和終點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)參數(shù)要滿足邊界條件。★組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律示例例1：改進(jìn)梯形加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律主運(yùn)動(dòng)：等加等減運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)：在加速度突變處以正弦加速度曲線過渡。精品資料組合(zǔhé)運(yùn)動(dòng)規(guī)律示例2：組合(zǔhé)方式：主運(yùn)動(dòng)：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合(zǔhé)運(yùn)動(dòng)：等速運(yùn)動(dòng)的行程兩端與正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合(zǔhé)起來。精品資料三.從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律(guīlǜ)的選擇1.選擇推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律(guīlǜ)的基本要求滿足機(jī)器的工作要求；使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性；使所設(shè)計(jì)的凸輪便于加工。2.根據(jù)工作條件確定推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律幾種常見情況當(dāng)機(jī)器的工作過程只要求從動(dòng)件具有一定的工作行程，而對(duì)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律無特殊要求時(shí)，應(yīng)從便于加工和動(dòng)力特性來考慮。低速輕載凸輪機(jī)構(gòu)：采用圓弧、直線等易于加工的曲線作為凸輪輪廓曲線。高速凸輪機(jī)構(gòu)：首先考慮動(dòng)力特性，以避免產(chǎn)生過大的沖擊。精品資料當(dāng)機(jī)器對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)特性有特殊要求，而只用一種基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律又難于(nányú)滿足這些要求時(shí)，可以考慮采用滿足要求的組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律。為避免剛性沖擊，位移曲線和速度曲線必須連續(xù)；而為避免柔性沖擊，加速度曲線也必須連續(xù)。盡量減小速度和加速度的最大值。精品資料小結(jié)(xiǎojié)運(yùn)動(dòng)規(guī)律(guīlǜ)運(yùn)動(dòng)特性適用場合等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛性沖擊柔性沖擊無沖擊柔性沖擊無沖擊低速輕載中速輕載高速中載中低速中載中高速輕載精品資料§9-3凸輪(tūlún)輪廓曲線的設(shè)計(jì)一．凸輪廓線設(shè)計(jì)(shèjì)的方法及基本原理設(shè)計(jì)方法圖解法解析法基本原理——反轉(zhuǎn)法假想給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一公共角速度-，各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并不改變?cè)瓩C(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)-=0凸輪從動(dòng)件機(jī)架00

-=-凸輪：轉(zhuǎn)動(dòng)相對(duì)靜止不動(dòng)從動(dòng)件：沿導(dǎo)軌作預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律的往復(fù)移動(dòng)沿導(dǎo)軌作預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律的往復(fù)移動(dòng)隨導(dǎo)軌以-繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)精品資料s1s2s2s1假想給整個(gè)機(jī)構(gòu)加一公共角速度-，則凸輪相對(duì)靜止不動(dòng)，而從動(dòng)件一方面隨導(dǎo)軌以-繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律(guīlǜ)的往復(fù)移動(dòng)。從動(dòng)件尖頂在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓曲線。精品資料二．圖解法設(shè)計(jì)凸輪(tūlún)輪廓曲線1.對(duì)心直動(dòng)尖端(jiānduān)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)已知：推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、升程h；凸輪的及其方向、基圓半徑r0設(shè)計(jì)：凸輪輪廓曲線hsO

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/4

從動(dòng)件位移——凸輪在從動(dòng)件導(dǎo)路方向上，基圓以外的尺寸精品資料9101113121234567取長度(chángdù)比例尺l繪圖hsO

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/4123456781491011131214將位移曲線若干等分；沿-方向?qū)⒒鶊A作相應(yīng)(xiāngyīng)等分；沿導(dǎo)路方向解曲相應(yīng)(xiāngyīng)的位移，得到一系列點(diǎn)；光滑聯(lián)接。精品資料取長度(chángdù)比例尺l繪圖hsO

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/412345678149101113129101113121234567142.對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)理論廓線實(shí)際廓線精品資料取長度(chángdù)比例尺l繪圖hsO

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/412345678149101113129101113121234567143.對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)理論廓線實(shí)際廓線精品資料取長度(chángdù)比例尺l繪圖hsO

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/4123456781491011131214將位移曲線(qūxiàn)若干等分；沿-方向?qū)⑵脠A作相應(yīng)等分；沿導(dǎo)路方向解曲相應(yīng)的位移，得到一系列點(diǎn)；光滑聯(lián)接。234758161011131294.偏置直動(dòng)尖端從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)精品資料取長度(chángdù)比例尺l繪圖hsO

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/4123456781491011131214234758161011131295.偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料取長度(chángdù)比例尺l繪圖hsO

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/412345678149101113126.偏置直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)1423475816101113129精品資料7.擺動(dòng)尖端(jiānduān)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)已知：擺桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、角升程、擺桿的長度LAB、LAO，凸輪的及其方向(fāngxiàng)、基圓半徑r0。設(shè)計(jì)：凸輪輪廓曲線180o120o60oo12345678910max2AOB精品資料180o120o60oo12345678910（1）作出角位移線圖；（2）作初始(chūshǐ)位置；（4）找從動(dòng)件反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)后的一系列位置，得C1、C2、等點(diǎn)，即為凸輪輪廓上的點(diǎn)。A1A2A3A5A6A7A8A9A10A40000000000（3）按-

方向劃分圓R得A0、A1、A2等點(diǎn)；即得機(jī)架

反轉(zhuǎn)的一系列位置；0r0B0L180°60°120°B1B2B3B4B5B6B7B8B9B101C12C23C3C4C5C6C7C8C9C10ROA0a-精品資料圖解法設(shè)計(jì)凸輪(tūlún)輪廓曲線小結(jié)1）確定基圓和推桿的起始位置；2）作出推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的各位置線；3）根據(jù)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律，確定推桿在反轉(zhuǎn)所占據(jù)的各位置線中的尖頂位置——光滑連接后即為理論廓線。4）在所占據(jù)的各尖頂位置作出推桿高副元素(yuánsù)所形成的曲線族；5）作推桿高副元素(yuánsù)所形成的曲線族的包絡(luò)線，即是所求的凸輪輪廓曲線——光滑連接后即為實(shí)際廓線。一等分，二反轉(zhuǎn)，截位移，再連線。精品資料三．解析法設(shè)計(jì)凸輪(tūlún)輪廓曲線1.偏置(piānzhì)直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)

如圖所示，選取Oxy坐標(biāo)系，B0點(diǎn)為凸輪廓線起始點(diǎn)。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過δ角度時(shí)，推桿位移為s。此時(shí)滾子中心B點(diǎn)的坐標(biāo)為由高等數(shù)學(xué)知，理論廓線B點(diǎn)處的法線nn的斜率應(yīng)為精品資料實(shí)際(shíjì)廓線上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)Bˊ(xˊ，yˊ)的坐標(biāo)為式中“-”號(hào)用于內(nèi)等距曲線(qūxiàn)，“+”號(hào)用于外等距曲線(qūxiàn)。

另外，式中e為代數(shù)值。當(dāng)凸輪逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)時(shí)，若推桿處于凸輪回轉(zhuǎn)中心的右側(cè)，e為正，稱為正偏置；若凸輪順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，e為負(fù)，稱為負(fù)偏置。精品資料2.對(duì)心平底推桿(平底與推桿軸線垂直(chuízhí))盤形凸輪機(jī)構(gòu)分析：取坐標(biāo)系的y軸與推桿軸線(zhóuxiàn)重合；推桿反轉(zhuǎn)與凸輪在B點(diǎn)相切：凸輪轉(zhuǎn)過d，推桿產(chǎn)生位移sP點(diǎn)為凸輪與推桿相對(duì)瞬心推桿的速度為B點(diǎn)坐標(biāo)為凸輪工作廓線方程式精品資料設(shè)計(jì)分析：取擺動(dòng)推桿軸心A0與凸輪軸心O之連線為y軸；推桿反轉(zhuǎn)處于AB位置(wèizhi)：凸輪轉(zhuǎn)過d角，推桿角位移為f。3.擺動(dòng)滾子(ɡǔnzǐ)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)則Ｂ點(diǎn)之坐標(biāo)為為理論廓線方程式凸輪工作廓線方程式精品資料1§9-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸(chǐcun)的確定一.凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的壓力角與效率1.

凸輪機(jī)構(gòu)的效率GFttnnB2FR12FR2d尖端直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)在推程中任意位置的受力情況取推桿為分離體，根據(jù)力的平衡條件ΣMB=0FR2cosφ2(l+b)－FR1cosφ2b=0ΣFy=0－G+Fcos(α+φ1)－(FR1+FR2)sinφ2=0ΣFx=0－Fsin(α+φ1)+(FR1－FR2)cosφ2=0

經(jīng)整理得：lb精品資料則：當(dāng)G=const

時(shí)，F(xiàn)機(jī)構(gòu)受力差tg當(dāng)

=0時(shí)

=c臨界壓力角

=b/l

應(yīng)使b/l

取小值

f1、f2(摩擦系數(shù))1、2應(yīng)選(yīnɡxuǎn)用摩擦系數(shù)較小的配對(duì)材料討論理想(lǐxiǎng)驅(qū)動(dòng)力精品資料2.

臨界壓力角c令=0，即：討論1)c只取決于推桿結(jié)構(gòu)(jiégòu)尺寸及摩擦系數(shù)；

=b/l

c

對(duì)機(jī)構(gòu)工作(gōngzuò)不利；3)考慮到工作的可靠性，工程中?。簽樵S用壓力角并以：為設(shè)計(jì)原則。4)取許用壓力角[]的取值：推程：直動(dòng)推桿[]=30°；

擺動(dòng)推桿[]=35°~45°回程：[]′=70°~80°精品資料二.凸輪基圓半徑(bànjìng)的確定1.基圓半徑(bànjìng)和壓力角的關(guān)系：P為瞬心所以，有在ΔBCP中當(dāng)凸輪逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)時(shí)，若推桿處于凸輪回轉(zhuǎn)中心的右側(cè)，e為正，稱為正偏置；若凸輪順時(shí)針方向回轉(zhuǎn)，

e為負(fù)，稱為負(fù)偏置。精品資料討論r0機(jī)構(gòu)尺寸小，但受力差。1)若欲減小壓力角，應(yīng)首選(shǒuxuǎn)增大r02)[]時(shí)r0r0min時(shí)，可得最小基圓半徑(bànjìng)。3)采用正偏置(-e)，可減小壓力角。精品資料2.基圓半徑(bànjìng)的選?。簼M足(mǎnzú)：由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（考慮凸輪的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度）確定：凸輪軸：r0略大于軸的半徑r；凸輪單獨(dú)制作時(shí)：r0=（1.6~2）r，r為軸的半徑滾子半徑的選擇三.從動(dòng)件結(jié)構(gòu)尺寸的確定設(shè)a——實(shí)際廓線曲率半徑；——理論廓線曲率半徑；當(dāng)凸輪廓線為內(nèi)凹時(shí)：a=+rr當(dāng)凸輪廓線為外凸時(shí)：a=-rraa=+rra=-rr