機械原理學--凸輪機構(gòu)及設計概述(文件)
【正文】 設計 凸輪機構(gòu)的分類及封閉形式 凸輪機構(gòu)的類型很多，根據(jù)從動件的運動形式，可分為直動和擺動兩類。第三 ， 從動件與凸輪以力封閉的凸輪機構(gòu)，如圖 (c)所示。0δ02ADCBω1B39。δ39。因凸輪一般為勻速轉(zhuǎn)動，凸輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。(2) 余弦加速度運動規(guī)律為 (3) 正弦加速度運動規(guī)律為 凸輪以等角速度凸輪以等角速度 ω轉(zhuǎn)動，推程角為轉(zhuǎn)動，推程角為 δ0，行程為，行程為 h， 式式 (61) 只保留一只保留一次項并求一、二階導數(shù)得次項并求一、二階導數(shù)得 S = C0 + C1δ V = dS / dt = C1ω?? () a = dV / dt 邊界條件為邊界條件為推程始點處推程始點處 δ= 0、 S = 0；； 推程終點處推程終點處 δ = δ0、 S = h。S－－ δ、 V－－ δ及及 a－－ δ圖如下圖所示。0hω/δ08+8—圖 一次多項式運動曲線一次多項式運動曲線 二次多項式運動規(guī)律 S = C0 + C1δ + C2δ2??V = dS / dt = C1ω + 2C2ωδ ()a = dV / dt = 2 C2ω2 推程等推程等 加加 速度段的邊界條件為速度段的邊界條件為 推程始點處推程始點處 δ = 0、 S = 0、 V = 0；； 推程中點處推程中點處 δ =δ0/ S =h/2。 20a = 4h ω2 / δ20δ∈∈ [０，０， δ0／／ 2] δ∈∈ [０，０， δ39。0 / 2, δ39。20a = 4h ω2 /δ39。0 / 2δ39。0 / 2δ0 δ39。同理推得回程運動方程式以及運動規(guī)律。0 δ025 10 15 20h圖圖 對心直動尖底從動件盤形凸輪輪廓曲線設計 對心直動尖底從動件盤形凸輪輪廓曲線設計(a) 從動件的運動規(guī)律曲線從動件的運動規(guī)律曲線 對心直動尖底從動件盤形凸輪輪廓曲線的設計 已知從動件的運動規(guī)律曲線，如圖已知從動件的運動規(guī)律曲線，如圖 。439。739。 139。nS0xyωr0OB0rg e δθδω1 滾子直動從動件盤形凸輪輪廓曲線的解析法設計圖 偏置直動滾子從動件盤形凸輪輪廓線設計 圖圖 。nS0xyωr0OB0rg e δθδω1 式中式中 e 為偏距，為偏距， S0 = (r20 e2 ) 。nS0xyωr0OB0rg e δθδω1圖 偏置直動滾子從動件盤形凸輪輪廓線設計 滾子從動件凸輪的滾子從動件凸輪的 實際廓線實際廓線 是與是與 理論廓線理論廓線 距離為距離為 rg (滾子半徑滾子半徑 )的的等距曲線，如等距曲線，如 圖圖 。 y39。 B39。nS0xyωr0OB0rg e δθδω1 理論廓線理論廓線 B點處的法線點處的法線 n－－ n的斜率等于該點切線斜率的負倒的斜率等于該點切線斜率的負倒數(shù)，即數(shù)，即 由式由式 ()得得 式中 式中 “－－ ”號用于內(nèi)等距曲線號用于內(nèi)等距曲線 (外凸輪外凸輪 )， “＋＋ ”用于外等距曲線用于外等距曲線 (內(nèi)凸輪內(nèi)凸輪)。 ?? 實際廓線上對應點實際廓線上對應點 B39。nS0xyωr0OB0rg e δθδω1 擺動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu) 如圖如圖 所示，取坐標所示，取坐標系系 x O y， φ0 為起始角，從動為起始角，從動件滾子中心件滾子中心 B0 為起始點；為起始點； OA0 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) δ角后，從動件由角后，從動件由 φ0 向外向外擺動擺動 φ角，其滾子中心為角，其滾子中心為 B 點點；； a 為凸輪轉(zhuǎn)動中心為凸輪轉(zhuǎn)動中心 O 到從到從動件固定轉(zhuǎn)動中心動件固定轉(zhuǎn)動中心 A 的距離；的距離； l 為從動件的長度。0S0SL2ω1L1 rg APOr0C1234nnB F12F43DDE F43Exyφ34φ34圖 偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的受力分析 凸輪機構(gòu)的基本尺寸包括理論基圓半徑 r0、滾子半徑 rg、從動件的安裝結(jié)構(gòu)尺寸 L1和 L正負偏置距 e和壓力角 α，如 圖 。 30186。 70186。 110186。此時機械效率 η為 為了提高機械效率，規(guī)定凸輪機構(gòu)的最大壓力角 αmax小于許用壓力角 [α]。在回程階段， [α]＝ 70186。假設從動件 2的運動規(guī)律為正弦加速度， ， h＝ m， δ0＝120186。 10186。 50186。 90186?！ τ?圖 ，由于壓力角 α始終等于零，所以凸輪基圓半徑 r0的選擇主要影響凸輪輪廓的存在性，如 圖。OB1 B2 B3B39。00039。 B39。 圖 汽車發(fā)動機的配氣機構(gòu)(1) 汽車發(fā)動機的配氣機構(gòu)(2) 家用縫紉機的送布機構(gòu)圖 家用縫紉機的送布機構(gòu)CAEG1Bω1DF24567893P送布返回下降 抬高送料齒板布料板P點的運動軌跡 針距座H(3) 曲柄滑塊與凸輪組合的塊狀物料推送機構(gòu) hAB1ω12147ab1K3 K2K1K4K56
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