凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類-wenkub
2023-05-21 07:27:55 本頁面
【正文】 ，容易磨損，凸輪輪廓加工比較困難，費(fèi)用較高。 16 根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同 ? 以上三種從動(dòng)件還可分為： ? 直動(dòng)從動(dòng)件； ? 擺動(dòng)從動(dòng)件； ? 作平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件。 ? (2)滾子從動(dòng) 件 ： 為克服尖頂從動(dòng)件的缺點(diǎn)，在尖頂處安裝一個(gè)滾子，即成為滾子從動(dòng)件。 ? 按兩活動(dòng)構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類 ? (1)平面凸輪機(jī)構(gòu) ：兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為 平面運(yùn)動(dòng) 的凸輪機(jī)構(gòu) . ? (2)空間凸輪機(jī)構(gòu) ：兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為 空間運(yùn)動(dòng) 的凸輪機(jī)構(gòu)， 11 下列凸輪機(jī)構(gòu)哪些是平面凸輪機(jī)構(gòu)？ 哪些是空間凸輪機(jī)構(gòu)？ 12 (1)平面凸輪機(jī)構(gòu) 1)盤形凸輪 ：它是凸輪的基本型式。 ? 而在圖 4－ 5所示的巧克力輸送凸輪機(jī)構(gòu)中 ， 當(dāng)帶有凹槽的圓柱凸輪 1連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ， 通過嵌于其槽中的滾子驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件 2往復(fù)移動(dòng) ， 凸輪 1每轉(zhuǎn)動(dòng)一周 ，從動(dòng)件 2即從喂料器中推出一塊巧克力并將其送至待包裝位置 。 圖 4－ l 5 圖 42所示為繞線機(jī)排線凸輪機(jī)構(gòu) ? 繞線軸 3連續(xù)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)蝸桿傳動(dòng)帶動(dòng)凸輪 1緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，通過凸輪高副驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件 2往復(fù)擺動(dòng)，從而使線均勻地纏繞在繞線軸上。 4－ 5 空間凸輪機(jī)構(gòu)簡介 ? 凸輪機(jī)構(gòu)是含有凸輪的一種高副機(jī)構(gòu) ， 在自動(dòng)機(jī)械和半自動(dòng)機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用 。 4－ l 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類 ? 167。 4－ 2 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其選擇 ? 167。 ? 凸輪是一具有曲面輪廓的構(gòu)件 ， 一般多為原動(dòng)件 （ 有時(shí)為機(jī)架 ） ；當(dāng)凸輪為原動(dòng)件時(shí) ， 通常作等速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng) ， 而從動(dòng)件則按預(yù)期輸出特性要求作連續(xù)或間歇的往復(fù)擺動(dòng) 、 移動(dòng)或平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng) 。 6 沖床裝卸料凸輪機(jī)構(gòu) ? 原動(dòng)凸輪 1固定于沖頭上，當(dāng)其隨沖頭往復(fù)上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過凸輪高副驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件2以一定規(guī)律往復(fù)水平移動(dòng)，從而使機(jī)械手按預(yù)期的輸出特性裝卸工件。 ? 從以上諸例可以看出：凸輪機(jī)構(gòu)一般是由三個(gè)構(gòu)件 、 兩個(gè)低副和一個(gè)高副組成的單自由度機(jī)構(gòu) 。是一個(gè)相對(duì)機(jī)架作定軸轉(zhuǎn)動(dòng)或?yàn)闄C(jī)架且具有變化向徑的盤形構(gòu)件， 它可視為盤形凸輪的演化型式。它改善了從動(dòng)件與凸輪輪廓間的接觸條件，耐磨損，可承受較大載荷，故在工程實(shí)際中應(yīng)用最為廣泛。 17 1)直動(dòng)從動(dòng)件 (Translating Follower)： 對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 偏心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 18 2)擺動(dòng)從動(dòng)件 (Oscillating) 擺動(dòng)平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) 19 按凸輪高副的鎖合方式分 (1)力鎖合 ： 利用重力、彈簧力或其他外力使組成凸輪高副的兩構(gòu)件始終保持接觸。所以通常用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu) 一、凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)及基本名詞術(shù)語 ? 推程運(yùn)動(dòng)角 ：與從動(dòng)件推程相對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角， φ0； ? 遠(yuǎn)休止角 ：與從動(dòng)件遠(yuǎn)休程相對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角， φs； ? 回程運(yùn)動(dòng)角 ：與從動(dòng)件回程相對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角， φ039。 ? 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， 26 基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ? (1)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ? 從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)過程中速度為常數(shù)，而在運(yùn)動(dòng)的始、末點(diǎn)處速度產(chǎn)生突變，理論上加速度為無窮大，產(chǎn)生無窮大的慣性力，機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生極大的沖擊，稱為 剛性沖擊 ，此類運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于低速運(yùn)動(dòng)的場合。從動(dòng)件在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度皆連續(xù)，但在運(yùn)動(dòng)的始、末點(diǎn)處加速度有突變，產(chǎn)生柔性沖擊，因而也只適用于中速運(yùn)動(dòng)的場合。 31 組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ? 在工程實(shí)際中 ， 為使凸輪機(jī)構(gòu)獲得更好的工作性能 ， 經(jīng)常采用以某種基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律為基礎(chǔ) ， 輔之以其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律與其組合 ， 從而獲得組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 33 三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 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 vmax、加速度幅值 amax及其影響加以分析和比較。 ? 當(dāng)根據(jù)工作要求和結(jié)構(gòu)條件選定凸輪機(jī)構(gòu)型式、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪轉(zhuǎn)角，并確定凸輪 基圓半徑 等基本尺寸之后，就可以進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)了。 ? 這樣一來，凸輪靜止不動(dòng)，而從動(dòng)件一方面隨其導(dǎo)路以角速度 “ － ω1”繞 O轉(zhuǎn)動(dòng)，另一方面還在其導(dǎo)路內(nèi)按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律移動(dòng)。 ? 從動(dòng)件尖頂在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中到達(dá)的點(diǎn) 1’、 2’、 3’、 … 等點(diǎn)即為所求的凸輪輪廓。 平底從動(dòng)件凸輪 ? 如圖所示 ， 設(shè)計(jì)平底從動(dòng)件盤形凸輪時(shí) ， 首先在平底上選一固定點(diǎn) A0視為尖頂 ， 按照尖頂從動(dòng)件凸輪輪廓的繪制方法 ， 求出理論輪廓上一系列點(diǎn) AA A …， ? 其次 ， 過這些點(diǎn)畫出一系列平底 A1BA2B A3B …， 然后作這些平底的包絡(luò)線 ， 便得到凸輪的實(shí)際輪廓曲線 。 理論輪廓曲線： B0點(diǎn)為凸輪輪廓上推程起始點(diǎn) 。c oss i ns i nc os39。式 （ 41） 即為偏置尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓方程 。 以 φ 為單參數(shù)的平面曲線族的包絡(luò)線方程為： ???????0/),(0),(???YXfYXf其中， f(X,Y,φ )是曲線族的方程，即為滾子圓族的方程，當(dāng)滾子圓半徑為 rr時(shí)，有 ?????????????????0/)(2/)(2/),(0)()(),( 222?????ddyyYddxxXYXfryYxXYXf r式 42即為凸輪工作輪廓方程 。 擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì) 擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)可分為兩種 ， 即 推擺式 ——擺動(dòng)從動(dòng)件推程與凸輪轉(zhuǎn)向相同 （ 圖 a） 和 拉擺式 ——擺動(dòng)從動(dòng)件推程與凸輪轉(zhuǎn)向相反 （ 圖 b） 。 ? 根據(jù) “ 反轉(zhuǎn)法 ” ， 將點(diǎn) B’沿凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)之相反方向繞原點(diǎn) O轉(zhuǎn)過 φ 角
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