凸輪機構(gòu)及其設計(6)-wenkub
2023-01-22 03:59:11 本頁面
【正文】 max↑ 例 1:從動件運動規(guī)律如下表所示，已知從動件的行程 h=40 毫米，試繪出該從動件的位移線圖。 ω h δ 0 作者：潘存云教授 討論： ② amax↑ 等加速等減速 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 推薦應用范圍 (hω /δ 0) (hω /δ 20) 等 速 ∞ 剛性 低速輕載 → 動量 mv↑, 若機構(gòu)突然被卡住 ， 則沖擊力將很大 （ F=mv/t） 。 如 夾緊凸輪 。下面僅討論推程運動規(guī)律。 邊界條件： 凸輪轉(zhuǎn)過推程運動角 δ 0－ 從動件上升 h 位移方程 表達式： s=C0+ C1δ + C2δ 2+… +Cnδ n (1) 求一階導數(shù)得 速度方程： v = ds/dt 求二階導數(shù)得 加速度方程： a =dv/dt =2 C2ω 2+ 6C3ω 2δ … +n(n1)Cnω 2δ n2 其中： δ － 凸輪轉(zhuǎn)角 ， ω － 凸輪角速度 (一般為 常數(shù) ，且 ω=dδ/dt), Ci－ 待定系數(shù) ， 由 邊界條件確定 。 因此凸輪機構(gòu)設計的主要任務就是： 首先根據(jù)工作要求和條件選定從動件的運動規(guī)律，然后繪制凸輪的輪廓曲線。 行程 :h 2）在凸輪機構(gòu)中，其從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓曲線形狀密切相關。 2）從動件可以實現(xiàn)任意設定的運動規(guī)律； 3）凸輪輪廓形狀復雜 ,制造困難； 4）由于點、線接觸，壓強大，易磨損。 由于從動件與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，故耐磨損，可承受較大的載荷，應用最廣。 靠模車削機構(gòu) 由于凸輪與從動件在同一平面內(nèi)運動 ， 故 它是一種平面凸輪機構(gòu)。 齒凸連組合壓力機 .exe 內(nèi)燃機氣門機構(gòu) .exe 凸輪機構(gòu)是一種常用的機構(gòu)，被廣泛地用于 自動、半自動機械 中。 6－ 5* 力封閉凸輪機構(gòu)的動態(tài)靜力分析 ① 從動件運動規(guī)律 、 特點 、 適用范圍，尤其是位移線圖的繪制； ② 凸輪理論輪廓曲線與實際輪廓曲線的關系； ③ 凸輪壓力角 α 與基圓半徑 r0的關系； ④ 圖解法設計凸輪輪廓曲線及主要尺寸的確定。 6－ 1 凸輪機構(gòu)的應用和分類 167。 6－ 2 從動件的運動規(guī)律 167。 本章重點和難點： 凸輪機構(gòu)主要是由 凸輪 、 從動件 和 機架 所組成的一種高副機構(gòu) 。 等速運動凸輪繞線機 .exe 1)盤形凸輪 機構(gòu) 凸輪是繞固定軸線轉(zhuǎn)動且向徑變化的盤形零件。 3)圓柱凸輪 機構(gòu) 將移動凸輪卷成圓柱體所形成的凸輪 ， 由于凸輪與從動件在不同的平面內(nèi)運動 ,故 它是一種空間凸輪機構(gòu) 。 1） 直動從動件 凸輪機構(gòu) 2）擺動從動件凸輪機構(gòu) 2) 偏置 (或偏心 ) 凸輪機構(gòu) (其中 e為偏心距 ) 1)對心凸輪機構(gòu)： 若導路中心線通過凸輪回轉(zhuǎn)中心 O點 1） 力封閉凸輪機構(gòu) 封閉 方式可分 利用重力、彈簧力或其他外力使從動件與凸輪輪廓始終保持接觸的凸輪機構(gòu)。 167。也就是說從動件需要有什么樣的運動規(guī)律，就要設計出與之相適應的凸輪輪廓曲線，所以在設計凸輪輪廓時，首先要確定從動件的運動規(guī)律。 位移方程 )(?fS ?速度方程 ???? ddsdtdddsdtdsv ????加速度方程 222???? dsddtdddvdtdva ????類速度 類加速度 二、從動件的基本運動規(guī)律 所謂從動件運動規(guī)律，是指從動件在推程或回程時，其位移、速度和加速度隨時間 t（或凸輪轉(zhuǎn)角 δ ）變化的規(guī)律。 = C1ω + 2C2ωδ +… +nCnωδ n1 凸輪轉(zhuǎn)過回程運動角 δ ’0－ 從動件下降 h 作者：潘存云教授 在推程起始點： δ =0， s=0 代入得： C0＝ 0， C1＝ h/δ 0 推程運動方程： s ＝ hδ/δ0 v ＝ hω /δ0 在推程終止點： δ =δ 0 ， s=h 在推程始、末二點發(fā)生剛性沖擊 s = C0+ C1δ a ＝ 0 1） 一次多項式運動規(guī)律 （ 又稱為等速運動 規(guī)律 ） 適用：低速輕載 等速運動規(guī)律是指凸輪以 ω勻速轉(zhuǎn)動時，從動件在推程和回程的運動速度為常數(shù)。 在多項式運動規(guī)律的一般形式中，當 n=2時，則有下式 : 推程減速上升段邊界條件： 終止點： δ =δ 0 ， s=h， v＝ 0 中間點： δ =δ 0/2， s=h/2 求得： C0＝－ h， C1＝ 4h/δ0 C2＝ 2h/δ20 推程減速段運動方程為： s ＝ h2h(δ0 –δ)2/δ20 v ＝ 4hω(δ0δ)/δ20 a ＝ 4hω2 /δ20 柔性沖擊 適用：中速輕載 a ＝ 4hω2 /δ20 v ＝ 4hωδ /δ20 s ＝ 2hδ2 /δ20 推程加速段運動方程為： 位移線圖的繪制 已知： 推程運動角 δ0， 行程 h， 試 繪制推程位移線圖 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 :高速中載 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，
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