機械設計基礎第3章凸輪(編輯修改稿)
2025-02-03 19:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 構(gòu)件中的力是沿 法線 方向作用。 設計凸輪要求： 1）從動件實現(xiàn)預期運動規(guī)律； 2）機構(gòu)受力良好； 3）機構(gòu)尺寸小。 與壓力角有關。 討論壓力角對機構(gòu)受力及尺寸影響。 要求：掌握壓力角與凸輪機構(gòu)尺寸的關系 重點：壓力角的計算 設計：潘存云 O B ω1 → F‖↑, 效率 α ↑到一定程度 ， 有 → 機構(gòu)自鎖 。 α n n 一、壓力角與作用力的關系 不考慮摩擦，高副構(gòu)件凸輪給與從動件的力沿法線方向。 F F’ F‖ F’有用分力 , 沿導路方向。 F‖有害分力，垂直于導路。 F‖=F’ tg α ； F’ 一定 ,α↑ Ff F’ Ff 為了保證凸輪機構(gòu)正常工作 ， 要求： α max [α ]許用 尖頂直動從動件凸輪機構(gòu)的壓力角 [α ]許用 = 30? 直動從動件； [α ]許用 = 35176。 ～ 45176。 擺動從動件； 凸輪輪廓曲線上各點的壓力角一般是變化的 。 通常： 設計：潘存云 O B ω1 二、壓力角與凸輪機構(gòu)尺寸的關系 其他條件不變，欲使機構(gòu)緊湊，應采用小基圓半徑，基圓半徑減小引起壓力角 增大。 P點為相對速度瞬心， 于是有： v=lOPω1 rmin↓ n n P → l OP =v/ω1 e α ds2/dδ 1 = ds2 /dδ 1 = lOC + lCP 又因 lCP = 因 lOC = e， 所以 lCP = ds2/dδ 1 e 所以 tgα = S2 + r2min e2 ds2/dδ 1 e → α ↑, C (S2+S0 )tgα ,而 S0= r2mine2 可增大 rmin s0 s2 D v2 v2 rmin （ α ↑） 當 α max [α ]許用 同理，當導路位于中心左側(cè)時，有： 偏置尖頂 設計：潘存云 O B ω1 α ds2/dδ 1 得： tgα = S2 + r2min e2 ds2/dδ 1 + e n n lOP =lCP lOC → lCP = ds2/dδ 1 + e 于是： tgα = S2 + r2min e2 ds2/dδ 1 177。 e e ―+‖ 用于導路和瞬心位于 中心 兩側(cè)； “ ‖ 用于導路和瞬心位于 中心同側(cè) ； 顯然，導路和瞬心位于中心同側(cè)時，壓力角將減小。反之 注意： 用偏置法可減小推程壓力角，但同時增大了回程壓力角， 故偏距 e 不能太大。 P C lCP = (S2+S0 )tgα S0= rmin2e2 rmin s0 s2 D 設計：潘存云 n n 提問：對于平底推桿凸輪機構(gòu)： α ＝ ？ 0 v2 O ω1 rmin 工作要求 （ 擺動 、 直動等 ） ——選擇從動件的運動規(guī)律 ——確定凸輪基圓半徑 ——繪制凸輪輪廓 。 167。 3－ 4 圖解法設計凸輪輪廓 繪制凸輪輪廓時需要凸輪與圖紙相對靜止。采用“反轉(zhuǎn)法”。 幾種盤形凸輪輪廓繪制 凸輪廓線設計方法的基本原理 反轉(zhuǎn)原理 （ 動畫 ） 給整個凸輪機構(gòu)施以 ω1時 ， 不影響各構(gòu)件間相對運動 ，此時 ， 凸輪將靜止 ， 而 從動件 尖頂復合運動 （ 隨機架和導路以角速度 ω1的繞 O點轉(zhuǎn)動；在導路中往復移動 ） 軌跡即凸輪的輪廓曲線 。 （ 下圖所示 ） 1. 要求：掌握用圖解法設計凸輪輪廓 2. 重點：圖解法設計凸輪輪廓 設計：潘存云 據(jù)此原理可用幾何作圖的方法設計凸輪輪廓曲線 。 例如： 尖頂凸輪繪制 滾子凸輪繪制 O ω1 3’ 1’ 2’ 3 3 1 1 2 2 ω1 一 、 直動從動件盤形凸輪輪廓的繪制 從動件 盤形凸輪 偏置直動尖頂 從動件 凸輪機構(gòu)中，已知從 動件 位移線圖、凸輪基圓半徑rmin、順時針回轉(zhuǎn)的 角速度 ω 偏距e。繪制 該凸輪輪廓曲線。 對心 設計步驟： ① 選比例尺 μl ， 以 rmin作基圓，基圓與導路交點 A。以 e為半徑作偏距圓與從動件導路切于 k點。為從
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