第四章 凸轮机构及其设计-2课件.pptVIP

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四、正弦加速度运动 按这种运动规律,这种运动规律的加速度曲线是整周期的正弦曲线。 (1)运动方程的推导 运动方程的通式为: 推程时的端点条件: 推程时的运动方程: 回程时的端点条件: 回程时的运动方程: 摆线运动(简介) 半径R=h/2π的滚圆沿纵座标作纯滚动,圆上最初位于座标原点的点其位移随时间变化的规律—摆线运动 特点:无刚性、柔性冲击 适用场合:适于高速 (2)运动线图 五. 运动规律的选择: 1.高速凸轮应选用无冲击的运动规律, 2. 小的好,减小惯性力的危害。 3. 小的好,安全。 4. 操纵系统的凸轮:有行程的要求, 运动规律无要求。 5. 进给机构的凸轮:进刀等速,以保证 粗糙度和精度。退刀等加速等减速。 常用运动规律性能比较 4-3 按给定运动规律设计凸轮轮廓的曲线 ——作图法 为使凸轮相对固定,将整个系统绕凸轮转轴反转的方法称为反转法。 反转后,从动件尖端的运动轨迹就是凸轮的轮廓曲线。 1. 直动从动件盘形凸轮 (1)对心尖底直动从动件 已知:位移曲线S(φ), 基圆半径 r0, 凸轮转向:顺时针 设计方法与步骤: ①选定基圆半径r0,画出基圆; ②等分位移曲线,确定设计点; ③应用反转法逐点作图确定各接触点位置B0,B1,B2,……; ④光滑连接B0,B1,B2,……点,就得所要设计的凸轮廓线。 (2)偏置直动尖底从动件盘形凸轮 设凸轮以等角速度ω顺时针回转,凸轮的基圆半径r0和从动件导路的偏距e均为已知,要求设计此凸轮的轮廓。 1.作基圆,作偏距圆,作从动件尖端的初始位置。 2.将位移线图上的推程运动角和回程运动角分别分成若干等份。 3.自OC0开始,沿ω的相反方向将推程运动角和回程运动角分成与运动线图相应的等分。得C1、C2、C3、和C6、C7、C8诸点。 4.过C1、C2、C3…作偏距圆的一系列切线,得反转后从动件导路一系列位置。 5.沿以上各切线,自基圆开始量取从动件相应的位移量,即取线段C1B1=1’1、C2B2=2’2、…。得反转后尖端的一系列位置B1、B2、B3… 6.将上述各点连成光滑曲线,便得到所求的凸轮轮廓。 (2)滚子从动件 滚子中心将描绘一条与凸轮廓线法向等距的曲线—理论轮廓线。rb (r0)指的是理论廓线的基圆。 作内包络线,得到凸轮的实际廓线; 若同时作外包络线,可形成槽凸轮廓线。 (3)平底从动件 取平底从动件表面上的点B0作为假想的从动件的尖端。 设计方法与步骤: ?① 按比例画出并等分位移曲线,确定设计点; ?? ?② 选定基圆半径r0,画出基圆; ?? ?③ 应用反转法作图确定对应每一个fi 和si的平底位置; ?? ?④ 作一系列平底位置的包络线,就得所要设计的凸轮的廓线。 ?? 为了保证在所有位置从动件平底都能与凸轮轮廓曲线相切,凸轮廓线必须是外凸的。 2. 尖底摆动从动件盘形凸轮 已知:运动规律,基圆半径 r0,凸轮转向:顺时针,机架尺寸AO,从动件长度AB。 给定摆动从动件角位移曲线y=y(j) (如图),中心距lOA,摆杆长lAB。设计尖端摆动从动件盘形凸轮廓线。 设计方法与步骤: ? ① 按比例画出并等分角位移曲线y=y(j),确定设计点; ?? ? ② 选定基圆半径r0,画出基圆; ??③ 由rO,lOA和lAB确定从动件的初位角y0; ? ④ 应用反转法,将从动件转动中心O反转,画出对应每一位置fi,si的从动件位置A1B1,A2B2,A3B3,……; ?? ??⑤ 光滑连接从动件尖端一系列Bi点位置,就得所要设计的凸轮廓线。 ?? 4-4 凸轮机构基本尺寸的确定 一、压力角?: 凸轮对从动件作用力的方向与从动件上 力作用点的速度方向之间所夹的锐角。 F V F′ F′′ (有用) (无用), 甚至自锁。 所以 自锁: 无论驱动力多大机构都不能运动。 直动从动件 摆动从动件 回程 推程 一般不校核 二、按许用压力角 确定凸轮机构的基本尺寸 式中: 在点 (升程) 式中: 在点 (回程) 压力角计算的统一表达式: —凸轮运动规律 —凸轮基本尺寸 即: 在设计凸轮时,如何保证凸轮机构的最大压力角 小于或等于许用压力角 。 影响凸轮压力角变化的因素: 按 确定导路的偏置方向和基圆半径的大小: 以偏置直动从动件盘状凸轮为例: S ——从动件位移 ——凸轮转角 —— 凸轮转向系数 顺时针 反时针 ——从动件偏置方向系数

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