機(jī)械原理教案第九章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 結(jié)構(gòu)緊湊； 4） 與其它機(jī)構(gòu)組合可以得到很復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 5） 凸輪機(jī)構(gòu)不宜傳遞很大的動(dòng)力； 6） 從動(dòng)件的行程不宜過(guò)大； 7） 特殊的凸輪廓線有時(shí)加工困難。 對(duì)于高速凸輪的設(shè)計(jì)是將其認(rèn)為一個(gè)彈性系統(tǒng)來(lái)分析，關(guān)于高速凸輪的真實(shí)運(yùn)動(dòng)情況，以及凸輪 從動(dòng)件系統(tǒng)振動(dòng)的原因和減振的途徑，可參閱： 《機(jī)械動(dòng)力學(xué)》張策 編著 北京：高等教育出版社 20xx 凸輪優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和專家系統(tǒng)建立等方面可參閱： 《凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》趙韓、丁爵增北京：高等教育出版社 1993 第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì) 167。： 。 9． 1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類 一、 凸輪機(jī)構(gòu)的 應(yīng)用 凸輪機(jī)構(gòu)是由具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通過(guò)高副接觸帶動(dòng)從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律的一種高副機(jī)構(gòu)。 三、 凸輪機(jī)構(gòu)的類型 凸輪機(jī)構(gòu)的分類： 1）盤形凸輪 按凸輪形狀分： 2）移動(dòng)凸輪 3）柱體凸輪 1）尖底從動(dòng)件； 按從動(dòng)件型式分： 2）滾子從動(dòng)件； 3）平底從動(dòng)件 1）力封閉→彈簧力、重力等 按維持高副接觸分（封閉） 槽形凸輪 2）幾何封閉 等寬凸輪 等徑凸輪 共軛凸輪 167。 曲 面 從 動(dòng) 件 為了克服尖端從動(dòng)件的缺點(diǎn)，可以把從動(dòng)件的端 部做成曲面，稱為曲面從動(dòng)件。 遠(yuǎn)休止角 —— 從動(dòng)件在最遠(yuǎn) 位置停留過(guò)程中凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度。 δ =Ф， s=h。 v= c1+ 2c2ω δ 。v=(4hω /Ф 2) δ ； a=4hω 2/Ф 2 從動(dòng)件在推程或回程的前半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速運(yùn)動(dòng)。 位移方程：（取 R=h/2） S=h(1cosθ )/2 。 特點(diǎn)：速度曲線和加速度曲線均連續(xù)無(wú)突變，故既無(wú)剛性沖擊也無(wú)柔性沖擊。因此，在選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，必須根據(jù)使用場(chǎng)合、工作條件等分清主次綜合考慮，確定選擇或設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的主要根據(jù)。 凸輪機(jī)構(gòu)的形式多種多樣，反轉(zhuǎn)法原理適用于各種凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)。 （ 2）以理論廓線上各點(diǎn)為圓心，以滾子半徑 rr 為半徑 ,作一系列滾子圓，然后作這族滾子圓的內(nèi)包絡(luò)線 ,它就是 采用滾子從動(dòng)件后 凸輪的實(shí)際廓線。O1 2139。439。 3．?dāng)[動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線的設(shè)計(jì) 圖示為一尖端擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。8C8BC 99B73D1AAa?B 3C 360 176。239。12 0 176。439。平面移動(dòng)凸輪是盤形凸輪的一個(gè)特例。 三、 用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線 用解析法設(shè)計(jì)凸輪廓線，就是根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和已知的機(jī)構(gòu)參數(shù)，求出凸輪廓線的方程式，并精確地計(jì)算出凸輪廓線上各點(diǎn)的坐標(biāo)值。這些參數(shù)的選擇除應(yīng)保證使從動(dòng)件能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律外，還應(yīng)使機(jī)構(gòu)具有良好的受力狀況和緊湊的尺寸。 回程 [a]=70~80176。（偏于速度瞬心側(cè)） 4） 基圓半徑的選取原則是 ：在保證壓力角不超過(guò)許用值的前提下，尋求盡量小的基圓半徑。如果不能滿足此要求時(shí)，就應(yīng)增大基圓半徑或適當(dāng)減小滾子半徑；有時(shí)必須修改 推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使凸輪工作廓線上出現(xiàn)尖點(diǎn)的地方代以合適的曲線。 (rr≤ min ) 四、平底從動(dòng)件平底的確定 在設(shè)計(jì)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，為了保證機(jī)構(gòu)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，從動(dòng)件平底與凸輪廓線始終正常接觸，還必須確定平底的寬度。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，凸輪基圓半徑是根據(jù)具體結(jié)構(gòu)條件來(lái)選擇的（例如：取軸徑的 — 2 倍） ，必要時(shí)再檢查凸輪機(jī)構(gòu)是否滿足 αmax ≤[α]的要求。由于在機(jī)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，壓力角的值是隨凸輪與從動(dòng)件的接觸點(diǎn)的不同而變化的，即壓力角是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)，因此，只要使 α max=[α ]，就可以確定出凸輪的最小基圓半徑。 一、 壓力角及其許用值 壓力角是衡量凸輪機(jī)構(gòu)傳力特性好壞的一個(gè)重要參數(shù)。選取直角坐標(biāo)系 xOy 如圖所示。 1） 直動(dòng)推桿圓柱端面凸輪設(shè)計(jì) 實(shí)際上，在作推桿位移線圖時(shí)，若取橫軸長(zhǎng)為圓柱體周長(zhǎng)的話，即畫出該凸輪的理論廓線。539。 2B39。639。318 0 176。設(shè)計(jì)該凸輪的輪廓曲線。?(b)(a)6BB4B154CC 530 176。 60 176。 由上述作圖過(guò)程可知 ： 1） 理論廓線 與 實(shí)際廓線 互為 法向等距曲線。 依據(jù)反轉(zhuǎn)法原理， 具
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