第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)第二頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五第四章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)§4-1凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成、應(yīng)用及分類§4-2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律§4-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)§4-4凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定第三頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五§4-1凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成、應(yīng)用及分類一、凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和應(yīng)用構(gòu)成應(yīng)用特點(diǎn)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(yǔ)第四頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五從動(dòng)件或推桿：與凸輪保持接觸的作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)的構(gòu)件。往復(fù)移動(dòng)直動(dòng)從動(dòng)件往復(fù)擺動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件1、構(gòu)成直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪：具有曲線狀輪廓的構(gòu)件一、凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)成和應(yīng)用第五頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)合廣泛用于各種機(jī)械，特別是自動(dòng)機(jī)械、自動(dòng)控制裝置和裝配生產(chǎn)線。2、應(yīng)用第六頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)繞線機(jī)排線機(jī)構(gòu)第七頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五沖床裝卸料機(jī)構(gòu)自動(dòng)機(jī)床進(jìn)刀機(jī)構(gòu)第八頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五盤形凸輪機(jī)構(gòu)在印刷機(jī)中的應(yīng)用第九頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五利用分度凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)位第十頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五3、特點(diǎn)

凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠，可以使從動(dòng)件準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，還易于實(shí)現(xiàn)多個(gè)運(yùn)動(dòng)的相互協(xié)調(diào)配合。

凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)凸輪輪廓與從動(dòng)件之間是高副接觸，易于磨損。第十一頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類1．按凸輪的形狀分類2．按從動(dòng)件形狀分類3．按凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸的方式分類4．按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類第十二頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五1．按凸輪的形狀分類盤狀凸輪移動(dòng)凸輪圓柱凸輪第十三頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五弧面凸輪圓錐凸輪第十四頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五2．按從動(dòng)件形狀分類尖底從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件曲底從動(dòng)件第十五頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五3．按凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸的方式分類力封閉凸輪機(jī)構(gòu)靠彈簧力或重力等維持凸輪與從動(dòng)件的高副接觸。第十六頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五形封閉凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)凹槽凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)第十七頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五4．按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類對(duì)心式偏置式直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件第十八頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五rb三、凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)hssss

DD0B0B

sO,t360o基圓基圓半徑rb推程推程角升距h遠(yuǎn)休止遠(yuǎn)休止角s回程回程角近休止近休止停角sB位移曲線第十九頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖

位移曲線—反映了從動(dòng)件的位移s隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

速度曲線—反映了從動(dòng)件的速度v隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

加速度曲線—反映了從動(dòng)件的加速度a隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

躍度曲線—反映了從動(dòng)件的躍度j隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。

凸輪輪廓曲線的形狀決定了從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。要使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)某種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，就要設(shè)計(jì)出與其相應(yīng)的凸輪輪廓曲線。

第二十頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五§4-2從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、引言二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律三、組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律第二十一頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

數(shù)學(xué)方程式

位移方程s=s()

從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的表示

運(yùn)動(dòng)線圖一、引言

所謂從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是指從動(dòng)件的位移S、速度v、加速度a、及加速度的變化率（躍度j）隨時(shí)間t或凸輪轉(zhuǎn)角φ變化的規(guī)律。這種變化的規(guī)律可以用線圖來(lái)表示，是凸輪設(shè)計(jì)的依據(jù)。

正確選擇和設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)。第二十二頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

生產(chǎn)中對(duì)工作構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)要求是多種多樣的。

速度要求：例如自動(dòng)機(jī)床中用來(lái)控制刀具進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，要求刀具（從動(dòng)件）在工作行程時(shí)作等速運(yùn)動(dòng)。加速度要求：如內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)，則要求凸輪具有良好的動(dòng)力學(xué)性能。

位移要求：在某些控制機(jī)構(gòu)中則只有簡(jiǎn)單的升距要求。

第二十三頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐，已經(jīng)積累了能適應(yīng)多種工作要求的從動(dòng)件典型運(yùn)動(dòng)特性的運(yùn)動(dòng)曲線，即所謂“常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。

設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，通常只需根據(jù)工作要求，從常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律中選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)曲線。在一般情況下，推程是工作行程，要求比較嚴(yán)格，需要進(jìn)行仔細(xì)研究。回程一般要求較低，受力情況也比推程階段有利，故不作專門討論。第二十四頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第二十五頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

從動(dòng)件的位移曲線為多項(xiàng)式類運(yùn)動(dòng)sc0c1c22c3

3cnn（一）多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律

常用的有一次、二次、五次等多項(xiàng)式類運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第二十六頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程的運(yùn)動(dòng)方程：hOSvOvOa從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)起始位置和終止兩瞬時(shí)的速度有突變，故加速度在理論上由零值突變?yōu)闊o(wú)窮大，慣性力也為無(wú)窮大。由此的強(qiáng)烈沖擊稱為剛性沖擊。適用于低速場(chǎng)合。

從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的速度為常數(shù)時(shí)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，稱為等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）。第二十七頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

實(shí)際上，由于構(gòu)件材料有彈性，加速度和慣性力不至于達(dá)到無(wú)窮大，但仍將造成強(qiáng)烈沖擊。當(dāng)加速度為正時(shí)，它將增大凸輪壓力，使凸輪輪廓嚴(yán)重磨損；加速度為負(fù)時(shí)，可能會(huì)造成用力封閉的從動(dòng)件與凸輪輪廓瞬時(shí)脫離接觸，并加大力封閉彈簧的負(fù)荷。因此這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速，如自動(dòng)機(jī)床刀具進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及在低速下工作的一些凸輪控制機(jī)構(gòu)。第二十八頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）從動(dòng)件在推程（或回程）中，前半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速運(yùn)動(dòng)，加速度為常數(shù)。推程等加速運(yùn)動(dòng)的方程式為：149410h1423560s0vvmax0amax-amaxa0j在運(yùn)動(dòng)規(guī)律推程的始末點(diǎn)和前后半程的交接處，加速度雖為有限值，但加速度對(duì)時(shí)間的變化率理論上為無(wú)窮大。由此引起的沖擊稱為柔性沖擊。適用于低速場(chǎng)合。第二十九頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

5次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律的加速度對(duì)凸輪轉(zhuǎn)角的變化是連續(xù)曲線，因而沒(méi)有慣性力引起的沖擊現(xiàn)象，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性好，可用于高速凸輪機(jī)構(gòu)。3.3-4-5多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律(五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律)推程階段第三十頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

位移方程式中5次多項(xiàng)式剩余項(xiàng)的次數(shù)為３、４、５，所以又稱為3-4-5多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律，無(wú)剛性沖擊，也無(wú)柔性沖擊。第三十一頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五（二）三角函數(shù)類基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律）1'2'3'4'5'6'0s123456h該運(yùn)動(dòng)規(guī)律在推程的開始和終止瞬時(shí)，從動(dòng)件的加速度仍有突變，故存在柔性沖擊。因此適用于中、低速場(chǎng)合。vmaxa123456amax-amaxv123456，從動(dòng)件的加速度按余弦規(guī)律變化第三十二頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五2.正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）推程階段的正弦加速度方程為12345678sohs''s'S=S''-S'2'1'3'4'6'h/25'7's12345678ovvmax12345678oaamax-amax這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度及加速度曲線都是連續(xù)的，沒(méi)有任何突變，因而既沒(méi)有剛性沖擊、又沒(méi)有柔性沖擊，可適用于高速凸輪機(jī)構(gòu)。從動(dòng)桿的加速度按正弦規(guī)律變化第三十三頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律性能比較第三十四頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式簡(jiǎn)單，便于分析，而且按此設(shè)計(jì)出的凸輪，加工方便簡(jiǎn)單，曾被廣泛采用。但隨著工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的要求愈來(lái)愈高，工作要求也更加多樣復(fù)雜。為了提高凸輪機(jī)構(gòu)工作的可靠性和壽命，減小中、高速凸輪機(jī)構(gòu)的振動(dòng)噪音，適應(yīng)中、高速重載的要求及滿足機(jī)器對(duì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)特性的某些特殊要求，只用某種基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律往往難以滿足。為此，提出了改進(jìn)型運(yùn)動(dòng)規(guī)律。通過(guò)把基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律合理地加以組合得到所要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第三十五頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五三、組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合后的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)滿足：1）工作對(duì)從動(dòng)件特殊的運(yùn)動(dòng)要求；2）能避免剛性沖擊、柔性沖擊；3）使最大速度和最大加速度盡可能小。第三十六頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）改進(jìn)型等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律與等速運(yùn)動(dòng)組合的改進(jìn)型運(yùn)動(dòng)規(guī)律消除了從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)時(shí)在行程兩端的剛性沖擊。第三十七頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五改進(jìn)型等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律Oa正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律aos12av第三十八頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）改進(jìn)型梯形加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律

等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在加速度突變處以正弦加速度曲線過(guò)渡而組成，這樣，既具有等加速等減速運(yùn)動(dòng)其理論最大加速度最小的優(yōu)點(diǎn)，有消除了柔形沖擊。第三十九頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五修正梯形組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律a12345678oa0amax=(h2/2)×4.00amax=(h2/2)×6.28等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律a=10.1250.50.875j=10.1250.50.875修正梯形組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律amax=(h2/2)×4.888第四十頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五這些因素又往往是互相制約的。因此，在選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，必須根據(jù)使用場(chǎng)合、工作條件等分清主次綜合考慮，確定選擇或設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要根據(jù)。在選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，應(yīng)考慮：a.是否滿足機(jī)械的具體工作要求？b.凸輪機(jī)構(gòu)是否具有良好的動(dòng)力特性？c.所設(shè)計(jì)的凸輪廓線是否便于加工？四、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇第四十一頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五（1）當(dāng)機(jī)械的工作過(guò)程對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有特殊要求，凸輪轉(zhuǎn)速不太高時(shí)，首先滿足從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其次考慮動(dòng)力特性和便于加工。例如各種機(jī)床中控制刀架進(jìn)給的凸輪機(jī)構(gòu)，為了加工出表面光滑的零件，并使機(jī)床載荷穩(wěn)定，要求進(jìn)刀時(shí)刀具作等速運(yùn)動(dòng)，故從動(dòng)件應(yīng)選擇等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。h

第四十二頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)，工作要求氣門的開關(guān)愈快愈好，全開的時(shí)間保持得愈長(zhǎng)愈好，同時(shí)為了避免產(chǎn)生過(guò)大的慣性力，減小沖擊和噪音，從動(dòng)件可選用等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第四十三頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五（2）當(dāng)機(jī)械的工作過(guò)程只要求從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)一定的工作行程，而對(duì)其運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)特殊要求時(shí)，低速時(shí)考慮使凸輪機(jī)構(gòu)具有較好的動(dòng)力特性和便于加工。高速時(shí)主要考慮以減小慣性力和沖擊為依據(jù)來(lái)選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第四十四頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五例如，用于機(jī)床操縱機(jī)構(gòu)中的凸輪機(jī)構(gòu)，主要是要求凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，從動(dòng)件擺動(dòng)一定角度。至于從動(dòng)件按什么規(guī)律運(yùn)動(dòng)并不重要。所以從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇是在滿足位移要求的前提下，盡可能使凸輪便于加工，例如，用圓弧和直線組成凸輪的輪廓曲線。工件第四十五頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五（3）對(duì)于高速輕載的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)凸輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將使從動(dòng)件產(chǎn)生很大的慣性力從而增大運(yùn)動(dòng)副中的動(dòng)壓力和摩擦力，加劇磨損、降低使用壽命。因此，使其最大加速度不要太大，以減小慣性力，改善其動(dòng)力性能，就成為選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要依據(jù)。對(duì)于大質(zhì)量的從動(dòng)件，由于其動(dòng)量mv較大，當(dāng)從動(dòng)件突然被阻止時(shí)，將出現(xiàn)很大的沖擊力。因此對(duì)這類從動(dòng)件應(yīng)注意最大速度不宜太大。第四十六頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五總結(jié)在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除要考慮剛性沖擊與柔性沖擊外，還應(yīng)該考慮各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度幅值、加速度幅值及其影響加以分析和比較。從動(dòng)件動(dòng)量從動(dòng)件慣性力對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)選擇值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，宜選擇值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。第四十七頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

一、凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理

二、凸輪輪廓曲線的作圖法

§4-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)第四十八頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、凸輪輪廓設(shè)計(jì)的基本原理

對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)凸輪以等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件將按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)。第四十九頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

已知從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律[s=s()、v=v()、a=a()]及凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸（如r0、e）及轉(zhuǎn)向，求凸輪輪廓曲線上點(diǎn)的坐標(biāo)值或作出凸輪的輪廓曲線。r0esB0BosB1S-S-反轉(zhuǎn)法原理假象給正在運(yùn)動(dòng)著的整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加上一個(gè)與凸輪角速度大小相等、方向相反的公共角速度（-），這樣，各構(gòu)件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系并不改變，但原來(lái)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪將處于靜止?fàn)顟B(tài)；機(jī)架（從動(dòng)件的導(dǎo)路）則以（-）的角速度圍繞凸輪原來(lái)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；而從動(dòng)件一方面隨機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面又按照給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相對(duì)機(jī)架作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中，其尖頂仍然始終與凸輪輪廓保持接觸，因此，在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓。第五十頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五rbOs13578

60o120o90o90o60o120o1290oA90o91113151357

891113121410二、

用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線

1.

對(duì)心尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)

已知凸輪的基圓半徑rb，凸輪角速度和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。

①選比例尺l，作位移曲線和基圓rb。

②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。345

67

818765432101191213141413121110915

③確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。

設(shè)計(jì)步驟④將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。第五十一頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五rbOA

2.

對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)

已知凸輪的基圓半徑rb，滾子半徑rr、凸輪角速度和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。

①選比例尺l，作位移曲線和基圓rb。

設(shè)計(jì)步驟

②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。理論輪廓曲線實(shí)際輪廓曲線s13578

60o120o90o90o91113151357

89111312141060o120o1290o90o345

67

818765432101191213141413121110915

③確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件滾子中心在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。④將各點(diǎn)連接成一條光滑曲線。⑤作滾子圓族及滾子圓族的內(nèi)包絡(luò)線。第五十二頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五

實(shí)際輪廓——凸輪與從動(dòng)件直接接觸的廓線稱為凸輪的工作廓線。

理論輪廓——對(duì)于滾子從動(dòng)件，可把滾子圓心看作從動(dòng)件的尖點(diǎn)，該點(diǎn)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)軌跡稱為凸輪的理論廓線。實(shí)際廓線是滾子的包絡(luò)線。基圓——以凸輪理論輪廓曲線上的最小半徑為半徑所畫的圓。對(duì)于尖頂從動(dòng)件來(lái)說(shuō)，凸輪的理論輪廓和實(shí)際輪廓重合。第五十三頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五e(cuò)A

3.

偏置尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì)

已知凸輪的基圓半徑rb，角速度和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及偏心距e，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。

①選比例尺l，作位移曲線、基圓rb和偏距圓e。

設(shè)計(jì)步驟

②等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角，確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置。O6123457815141312111091514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8s13578

60o120o90o90o91113151357

891113121410

③確定反轉(zhuǎn)后從動(dòng)件尖頂在各等分點(diǎn)占據(jù)的位置。④將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。第五十四頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五§4-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角二、凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì)

1、基圓半徑的設(shè)計(jì)

2、滾子半徑的設(shè)計(jì)第五十五頁(yè)，共六十頁(yè)，編輯于2023年，星期五一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力