哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理考研-第3章-凸輪機(jī)構(gòu)(理論)-文庫(kù)吧
2025-06-13 01:46 本頁(yè)面
【正文】 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不受限制，可在3600范圍內(nèi)任意選取，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 （2）選擇凸輪機(jī)構(gòu)型式時(shí)應(yīng)考慮的因素 選擇凸輪機(jī)構(gòu)型式時(shí)，通常需要考慮以下幾方面的因素：運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的因素（運(yùn)動(dòng)形式和空間等）；動(dòng)力學(xué)方面的因素（運(yùn)轉(zhuǎn)速度和載荷等）；環(huán)境方面的因素（環(huán)境條件及噪音清潔度等）；經(jīng)濟(jì)方面的因素（加工成本和維護(hù)費(fèi)用等）。運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的因素：滿足機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的最基本要求。在選擇凸輪機(jī)構(gòu)型式時(shí)，通常需要考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的因素主要包括：工作所要求的從動(dòng)件的輸出運(yùn)動(dòng)是擺動(dòng)的還是移動(dòng)的；從動(dòng)件和凸輪之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是平面的還是空間的；凸輪機(jī)構(gòu)在整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中所允許占據(jù)的空間大小；凸輪軸與擺動(dòng)從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間的距離的大小等。動(dòng)力學(xué)方面的因素：機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)方面的性能直接影響到機(jī)構(gòu)的工作質(zhì)量，因此在選擇凸輪機(jī)構(gòu)型式時(shí)，除了需要考慮運(yùn)動(dòng)學(xué)方面的因素外，還需要考慮動(dòng)力學(xué)方面的因素。主要包括：凸輪運(yùn)轉(zhuǎn)速度的高低；凸輪和從動(dòng)件上的載荷以及被驅(qū)動(dòng)質(zhì)量的大小等。當(dāng)工作要求凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度較高時(shí)，可選用平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)；當(dāng)工作要求傳遞的動(dòng)力較大時(shí)，可選用滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇及設(shè)計(jì)（1）從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的位移、速度和加速度隨凸輪轉(zhuǎn)角（或時(shí)間）的變化規(guī)律稱為從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律又可分為基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律和組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（2） 選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件規(guī)律時(shí)應(yīng)考慮的因素 在選擇從動(dòng)件運(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)對(duì)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。越大，則從動(dòng)件動(dòng)量幅值越大；為安全和緩和沖擊起見，值愈小愈好。值越大，則從動(dòng)件慣性力幅值（）越大；從減小凸輪副的動(dòng)壓力、振動(dòng)和磨損等方面考慮，值愈小愈好。所以，對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，考慮到從動(dòng)件質(zhì)量m較大，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)，為減小從動(dòng)件慣性力，宜選擇值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。表41列出了上述幾種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的、值及沖擊特性，并給出其適用范圍，供選用時(shí)參考。在工程實(shí)際中，有時(shí)會(huì)遇到機(jī)械對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)特性有某些特殊要求，而只有一種常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律有難以滿足這些要求，這是就需要考慮根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求設(shè)計(jì)新的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的問(wèn)題，使凸輪機(jī)構(gòu)獲得更好的工作性能。設(shè)計(jì)新的運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常有兩種途徑：一是以不同基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律拼接在一起構(gòu)造所謂改進(jìn)型組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律。常用的改進(jìn)型組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：改進(jìn)型等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，改進(jìn)型正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律和改進(jìn)型梯形加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律等；二是利用多項(xiàng)式推導(dǎo)出滿足運(yùn)動(dòng)要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。將不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)曲線拼接起來(lái)組成新的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是本章的難點(diǎn)之一。拼接后所形成的新運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)滿足下列三個(gè)條件：一是滿足工作對(duì)從動(dòng)件特殊的運(yùn)動(dòng)要求；二是滿足運(yùn)動(dòng)規(guī)律拼接的邊界條件，即各段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移、速度、加速度值在連接點(diǎn)處應(yīng)分別相等；三是使最大速度和最大加速度的值盡可能小。前一個(gè)條件是拼接的目的，后兩個(gè)條件是保證設(shè)計(jì)的新運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有良好的動(dòng)力性能。利用多項(xiàng)式設(shè)計(jì)新的運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是經(jīng)常采用的方法。標(biāo)準(zhǔn)的多項(xiàng)式方程為： 其中s為行程，為凸輪轉(zhuǎn)角，為常數(shù)，這些常數(shù)取決于邊界條件。設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)工作對(duì)從動(dòng)件特殊的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力要求適當(dāng)?shù)倪x擇邊界條件和多項(xiàng)式的次數(shù)，就能推導(dǎo)出合適的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。表41 若干種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較運(yùn)動(dòng)規(guī)律沖 擊應(yīng)用場(chǎng)合等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛 性低速輕負(fù)荷等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律柔 性
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