凸輪機構(gòu)及其設(shè)計(1)(3)-文庫吧
2024-12-23 03:57 本頁面
【正文】 減速段運動方程為： s ＝ 2h(δ’0－ δ)2/δ’20 v ＝－ 4hω(δ’0－ δ)/δ’20 a ＝ 4hω2/δ’20 （ 3） 五次多項式運動規(guī)律 s=10h(δ /δ 0)3－ 15h (δ /δ 0)4+6h (δ /δ 0)5 δ s v a h δ 0 無沖擊 ， 適用于高速凸輪 。 v =ds/dt = C1ω + 2C2ωδ + 3C3ωδ 2+ 4C4ωδ 3+ 5C5ωδ 4 a =dv/dt = 2C2ω 2+ 6C3ω 2δ +12C4ω 2δ 2+20C5ω 2δ 3 一般表達式： 邊界條件： 起始點 ： δ =0， s=0， v＝ 0， a＝ 0 終止點 ： δ =δ 0， s=h, v＝ 0， a＝ 0 求得： C0＝ C1＝ C2＝ 0, C3＝ 10h/δ 03 C4＝ 15h/δ 04 , C5＝ 6h/δ 05 s =C0+ C1δ + C2δ 2+ C3δ 3+ C4δ 4+C5δ 5 位移方程： 作者：潘存云教授 設(shè)計：潘存云 h δ 0 δ s δ a 2. 三角函數(shù)運動規(guī)律 （ 1） 余弦加速度 (簡諧 )運動規(guī)律 推程： s＝ h[1－ cos(πδ/δ0)]/2 v ＝ πhωsin(πδ/δ0)/2δ0 a ＝ π2hω2 cos(πδ/δ0)/2δ20 回程： s＝ h[1＋ cos(πδ/δ’0)]/2 v＝ πhωsin(πδ/δ’0)/2δ’0 a＝ π2hω2 cos(πδ/δ’0)/2δ’20 1 2 3 4 5 6 δ v Vmax= /2δ 0 在起始和終止處理論上 a為有限值 ， 產(chǎn)生柔性沖擊 。 1 2 3 4 5 6 作者：潘存云教授 s δ δ a δ v h δ 0 （ 2） 正弦加速度 （ 擺線 ） 運動規(guī)律 推程： s＝ h[δ /δ 0sin(2πδ /δ 0)/2π ] v＝ hω [1cos(2πδ /δ 0)]/δ 0 a＝ 2π hω 2 sin(2πδ /δ 0)/δ 20 回程： s＝ h[1－ δ/δ’0+sin(2πδ/δ’0)/2π+ v＝ hω*cos(2πδ/δ’0)－ 1+/δ’0 a＝ － 2πhω2 sin(2πδ/δ’0)/δ’20 無沖擊 vmax=2hω /δ 0 amax= 2/δ 02 1 2 3 4 5 6 r=h/2π θ =2πδ /δ 0 作者：潘存云教授 設(shè)計：潘存云 v s a δ δ δ h o o o δ 0 3. 改進型運動規(guī)律 將幾種運動規(guī)律組合 ， 以改善運動特性 。 +∞ ∞ 正弦改進等速 v δδδδ作者：潘存云教授 從動件 運動規(guī)律的選擇 選擇原則： 1. 機器的工作過程只要求凸輪轉(zhuǎn)過一角度 δ 0時，從動件完成一行程 h（直動從動件）或 φ （擺動從動件），對運動規(guī)律并無嚴(yán)格要求。則應(yīng)選擇直線或圓弧等易加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如 夾緊凸輪 。 ω 工件 φ δ 0 作者：潘存云教授 從動件 運動規(guī)律的選擇 選擇原則： 2. 機器的工作過程對從動件運動有要求，則應(yīng)嚴(yán)格按工作要求的運動規(guī)律來設(shè)計凸輪廓線。如 刀架進給凸輪 3. 對高速凸輪，要求有較好的動力特性，除了避免出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還應(yīng)當(dāng)考慮 Vmax和 amax。 ω h δ 0 作者：潘存云教授 高速重載凸輪要選 Vmax和 amax比較小的理由： 等加等減速 柔性 中速輕載 五次多項式 無 高速中載 余弦加速度 柔性 中速中載 正弦加速度 無 高速輕載 改進正弦加速度 無 高速重載 從動件常用運動規(guī)律特性比較 運動規(guī)律 Vmax amax 沖擊 推薦應(yīng)用范圍 (hω /δ 0) (hω 2/δ 20) 等 速 ∞ 剛性 低速輕載 若機構(gòu)突然被卡住 對重載凸輪 ， 則適合選用 Vmax較小的運動規(guī)律 。 對高速凸輪 ， 希望 amax 愈小愈好 。 ① Vmax ? ?卡住時沖擊力 F=mv/t ? 強度 ,耐磨性要求 ? Pn ? ?慣性力 F=－ ma ? ② amax ? ?動量 mv ? 凸輪輪廓曲線設(shè)計方法的基本原理 凸輪輪廓曲線的設(shè)計 用作圖法設(shè)計凸輪輪廓曲線 3. 對心直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu) 4. 偏置直動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu) 5. 擺動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu) 6. 直動從動件圓柱凸輪機構(gòu) 7. 擺動從動件圓柱凸輪機構(gòu) 用解析法設(shè)計凸輪的輪廓曲線 O 設(shè)計：潘存云 凸輪廓線設(shè)計方法的基本原理 反轉(zhuǎn)原理： 輪廓曲線作圖設(shè)計的步驟： 給整個凸輪機構(gòu)施以 ω 1時 ， 不影響各構(gòu)件之間的相對運動 ， 此時 ， 凸輪將靜止 ， 而從動件尖頂復(fù)合運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線 。 3 3 ω 1 1 1 2 2 ω 1 1’ 2’ 3’ 1）從動件反轉(zhuǎn) 3）用光滑曲線連接各點 2）確定尖頂?shù)奈恢? 若凸輪轉(zhuǎn)過 90度，從動件會到達 3’ 若觀察者站在凸輪上，會看到從動件反向轉(zhuǎn)動相同的角度 凸輪轉(zhuǎn)動一個角度，從動件會上升一段距離， ωω作者：潘存云教授 設(shè)計：潘存云 ω ω 已知凸輪的基圓半徑 r0， 角速度 ω 和從動件的運動規(guī)律，設(shè)計該凸輪輪廓曲線。 設(shè)計步驟小結(jié)： ① 選比例尺 μ l作基圓 r0。 ② 反向等分各運動角 。 原則是：陡密緩疏 。 ③ 確定反轉(zhuǎn)后 ， 從動件尖頂在各等份點的位置 。 ④ 將各尖頂點連接
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