機(jī)械原理講義之凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 ddddddddddddd????????????statajstvtvaststsv 數(shù)學(xué)方程式 位移方程 s=f(?) 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的表示 運(yùn)動(dòng)線圖 《 機(jī)械原理 》講義 從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (一 )基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律 基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (Fundamental law)包括多項(xiàng)式類運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (Law of polynomial motion)和三角函數(shù)類運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 90186。 0186。?80186。 l b n n 《 機(jī)械原理 》講義 傳力特性分析 ?????? 0cos)()sin(0 2211 ??? RRx FFFF 0sin)()cos(0 2211 ?????? ??? RRy FFGFF 0coscos)(0 2122 ??? ?? bFblFM RRB 載荷 G 不變時(shí)，壓力角 ? 增大，使上式分母變小，作用力 F 將增大。 基圓 基圓半徑 rb 推程 推程角 ? 升距 h 遠(yuǎn)停 遠(yuǎn)停角 ?s 回程 回程角 ? ? 近停 近停角 ?s? B? 位移曲線 《 機(jī)械原理 》講義 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖 (Diagram of motion) 位移線圖 (Displacement diagram)—反映了從動(dòng)件的位移 s 隨時(shí)間 t 或凸輪轉(zhuǎn)角 ? 變化的規(guī)律 。 41 概 述 內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu) 自動(dòng)機(jī)床進(jìn)刀凸輪機(jī)構(gòu) 一．凸輪機(jī)構(gòu)的概述 《 機(jī)械原理 》講義 沖床凸輪機(jī)構(gòu) 繞線機(jī)凸輪機(jī)構(gòu) 《 機(jī)械原理 》講義 自動(dòng)車床凸輪機(jī)構(gòu) 圓柱凸輪輸送機(jī) 《 機(jī)械原理 》講義 凸輪機(jī)構(gòu)的組成 凸輪 、 從動(dòng)件和機(jī)架 。 躍度線圖線 (Jerk diagram)—反映了從動(dòng)件的躍度 j 隨時(shí)間 t 或凸輪轉(zhuǎn)角 ? 變化的規(guī)律 。?40186。 240186。 送帽 壓帽 0186。 360186。等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于低速輕載場(chǎng)合。345次運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于高速中載場(chǎng)合 。 《 機(jī)械原理 》講義 C n n 22bddt anerses??? ???O ? B e s0 s D rb ? ds?d? 三 、 盤形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì) (一 ) 移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì) 1. 壓力角與凸輪基圓的關(guān)系 壓力角對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的受力狀況有直接影響 ， 在運(yùn)動(dòng)規(guī)律選定之后 ，它主要取決于凸輪機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)尺寸 。 步驟 ● 確定凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的位置 ● 確定 從動(dòng)件的正確偏置方位以及偏距 e ● 將 [?]代入前式 22]t an [dd esesrb ????????? ????? ● 確定 s?s(?)， 求出 ds?d?， 代入上式 求出一系列 rb值 ， 選取其中的最大值作為凸輪的基圓半徑 《 機(jī)械原理 》講義 工程上常常借助于 諾模圖 (Nomogram)來(lái)確定凸輪的最小基圓半徑 。 若推程角沒(méi)有因多個(gè)運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)關(guān)系而受到嚴(yán)格限制 ， 也可以通過(guò)適當(dāng)增大 ? 來(lái)獲得較好的動(dòng)力特性 。 ① 選比例尺 ?l， 作位移曲線和基圓 rb。 120186。 設(shè)計(jì)步驟 ② 等分位移曲線及反向等分各運(yùn)動(dòng)角 ， 確定反轉(zhuǎn)后對(duì)應(yīng)于各等分點(diǎn)的從動(dòng)件的位置 。 ① 選比例尺 ?l， 作位移曲線 、 基圓 rb和偏距圓 e。 設(shè)計(jì)步驟 k1 k2 k3 k5 k4 k6 k7 k8 k9 k10 k11 k12 k13 k14 k15 9 10 11 12 13 14 15 《 機(jī)械原理 》講義 rb O 1 2 3 4 5 6 7 8 60186。 ? d B?2 ?2 B?3 ?3 B?4 ?4 B?5 ?5 B?6 ?6 B?7 ?7 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 ?? A B l ① 選比例尺 ??， 作位移曲線 ， 作基圓 rb和轉(zhuǎn)軸圓 OA。 為對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件 ， e?0。?,OP?v???ds?d? ??????????????????s i nddc os)(c osdds i n)(bBbBssryssrxs0 rb B0 O x y ? B ? A ds?d? 《 機(jī)械原理 》講義 rc rr rc rr?rc 刀具中心軌跡 理論輪廓曲線 實(shí)際輪廓曲線 b)刀具直徑小于滾子直徑 刀具中心軌跡 實(shí)際輪廓曲線 a)刀具直徑大于滾子直徑 四 、 刀具中心軌跡計(jì)算 用數(shù)控機(jī)床加工凸輪以及在凸輪磨床上磨削凸輪時(shí) ， 通常需要給出刀具中心的直角坐標(biāo)值 。 rb O x y ? B0 B 《 機(jī)械原理 》講義 3. 平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的失真現(xiàn)象 O rb rb 解決措施 增大基圓半徑 rb 《 機(jī)械原理 》講義 小結(jié) 在進(jìn)行凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)之前 ， 需要先確定基圓半徑 rb。 ● 掌握凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)的原則 ， 學(xué)會(huì)根據(jù)這些原則確定移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的基圓半徑 、 滾子半徑和偏置方向 ， 擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的擺桿長(zhǎng) 、 中心距以及移動(dòng)平底從動(dòng)件平底寬度 。 此外 ， 還應(yīng)注意滿足強(qiáng)度和工藝性要求 。 從動(dòng)件高副元素形狀應(yīng)根據(jù)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用場(chǎng)合確定 。 將滾子中心視為尖頂從動(dòng)件的尖頂 ， 建立凸輪輪廓曲線方程 。 《 機(jī)械原理 》講義 三 、 用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線 作圖法的缺點(diǎn) 繁瑣 、 誤差較大 。 ? 5. 尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 已知凸輪的基圓半徑rb， 角速度 ?， 擺桿長(zhǎng)度l以及擺桿回轉(zhuǎn)中心與凸輪回轉(zhuǎn)中心的距離 L， 擺桿角位移曲線， 設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。 90186。 90186。 ④ 將各點(diǎn)連接成一條光滑曲線 。 《 機(jī)械原理 》講義 O A 2. 對(duì)心滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 已知凸輪的基圓半徑 rb，滾子半徑 rr、凸輪 角速度 ?和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。 120186。 確定凸輪基圓半徑 rb。 應(yīng)當(dāng)使從動(dòng)件偏置在推程時(shí)瞬心 P 的位置的同一側(cè) 正確偏置 ? O B ? n n P e 錯(cuò)誤偏置 需要注意的是 ， 若推程壓力角減小 ， 則回程壓力角將增大 。 v s a ?,t ?,t ?,t h O O O ? ?? ?? a 正弦加速度曲線與直線組合 《 機(jī)械原理 》講義 ? (三 ) 選擇或 設(shè)計(jì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題 ⑴ 當(dāng)機(jī)器的工作過(guò)程對(duì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有特殊要求 ， 而凸輪的轉(zhuǎn)速不太高時(shí) ， 應(yīng)首先從滿足工作需要出發(fā)來(lái)選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ， 其次考慮動(dòng)力特性和便于加工 。 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于中速中載場(chǎng)合 。 常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 — 工程實(shí)際中經(jīng)常用到的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 。 回程 夾緊 0186。 342186。 回程 [? ?] ?70186。 FR2 FR1 ?1 ?2 ?2 ? v G F 壓力角 ?— 不計(jì)摩擦?xí)r ， 凸輪對(duì)從動(dòng)件作用力方向線 nn與從動(dòng)件上力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的
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