機械設計基礎第3章凸輪機構(編輯修改稿)
2025-03-18 09:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 等加速段 等減速段 s=2hψ2/Φ2 v=4hωψ/Φ2 a=4hω 2/Φ2 s=h2h(Φψ)2/Φ2 v=4hω(Φψ)/Φ2 a= 4hω 2/Φ2 回程 等加速段 s=h－ 2h(ψΦΦs )2/Φ′2 v=－ 4hω(ψΦΦs ) /Φ′2 a=－ 4hω 2/Φ′2 等減速段 s= 2h[Φ′(ψΦΦs )]2/Φ′2 v=－ 4hω[Φ′(ψΦΦs )]/Φ′2 a= 4hω 2/Φ′2 2） 運動線圖 （推程）：如圖所示。 s圖： ψ= 3時， s1 : s2 : s3=12 : 22 : 32 =1 : 4 : 9。 3） 運動特點 ：產(chǎn)生 柔性沖擊 ∵ 在 o、 m、 e三點從動件的 加速度有突變 ，因此從動件的 慣性力也有突變 ，不過這一突變是 有限值 ，因而引起凸輪機構的 沖擊是有限 的，此沖擊稱為 柔性沖擊 。 4） 適用場合 ： 中速運動 。 s v a ψ ψ ψ O O′ m e Φ 4hω2/Φ 2 2hω/Φ 余弦加速度（ 簡諧 ）運動規(guī)律 推桿在運動過程中 加速度 呈 余弦曲線 規(guī)律變化。 1） 運動方程 ：表 31 推程 s=h[1cos(π ψ/Φ)]/2 v=hπωsin(π ψ/Φ)/(2Φ) a=hπ 2ω 2cos(π ψ/Φ)/(2Φ2) 回程 s=h{1+cos[π (ψΦΦs)/Φ′]}/2 v=－ hπωsin[π (ψΦΦs)/Φ′]/(2Φ′) a=－ hπ 2ω 2cos[π (ψΦΦs )/Φ′]/(2Φ′2) 2） 運動線圖 （推程）：表 31 s圖作法： 等分 Φ，得等分點 3… 。在 s軸上作直徑為 h的半圓，作半圓的等分角線交半圓的點為 3… ，過各等分點作各自的垂線與水平線，交點即為 s曲線上的點，光滑連接這些點，得到 s圖。 3） 運動特點 ：產(chǎn)生 柔性沖擊 ∵ 在 首 、 末兩點 從動件的 加速度有突變 ，因此也有 柔性沖擊 。 4） 適用場合 ： 中、低速運動 。 s v a ψ Φ ψ ψ 正弦加速度（ 擺線 ）運動規(guī)律 從動件在運動過程中 加速度 呈 正弦曲線 規(guī)律變化。 1） 運動方程 ：表 31 推程 s=h[ψ/Φsin(2π ψ/Φ)/2π ] v=hω[1cos(2π ψ/Φ)]/Φ a=2hπω2sin(2π ψ/Φ)/Φ2 回程 s=h{1(ψΦΦs)Φ′+sin[2π (ψΦΦs)/Φ′]/2π } v=－ hω{1cos[2π (ψΦΦs)/Φ′]}/Φ′ a=－ 2hπω2sin[2π (ψΦΦs )/Φ′]/Φ′2 2） 運動線圖 （推程）：表 31 。 3） 運動特點 ： 無沖擊 ∵ 在運動過程中從動件的 加速度無突變 ，因此不產(chǎn)生沖擊。 4） 適用場合 ： 高速運動 。 s v a ψ ψ ψ Φ 三、組合運動規(guī)律簡介 改進型等速運動規(guī)律： 等速 運動規(guī)律 +正弦加速度 運動規(guī)律。 改進型梯形加速度運動規(guī)律 ： 等加等減速 運動規(guī)律 +正弦加速度 運動規(guī)律。 改進型等速運動規(guī)律 改進型梯形加速度運動規(guī)律 a ψ ψ a 為了獲得更好的運動特性，可以把上述幾種運動規(guī)律組合起來應用。組合時，兩條曲線在拼接處必須保持連續(xù)。 167。 3— 3 凸輪機構的壓力角 (Pressure Angle) 在設計凸輪機構時，除了要求從動件能實現(xiàn)預期運動規(guī)律之外，還 希望 機構具有 良好的傳動性能 和 較小的尺寸 。而機構是否具有良好的傳動性能和較小的尺寸，都與凸輪機構的 壓力角 有關，為此，需要討論壓力角對機構受力情況及尺寸的影響。 一、壓力角 α與作用力的關系 （前面已講過） 壓力角 α（或 傳動角 γ）的大小反映了機構 傳動性能 的好壞。 α↓( 或 γ↑)，機構的傳動性能越好。 F可分解為： F′= Fcosα—— 有效分力 F″= Fsinα —— 有害分力 ∴ α↑ F′↓、 F″↑ （對機構傳動不利） 足夠大 凸輪機構發(fā)生 自鎖 （當 α增大 到某一值時，有害分力 F″所引起的 摩擦阻力 將大于 有效分力 F′，這時 無論 凸輪給從動件的 作用力有多大 ，都 不能 推動從動件運動，即機構發(fā)生了 自鎖 。） 壓力角 α：作用在從動件上的 驅動力方向 （即沿接觸點處的 法線方向 ）與該力作用點的 絕對速度方向 之間所夾的 銳角 。 注意： 對于 滾子從動件 ，壓力角要作在理論廓線 上。 —— 許用壓力角 αmax≤[α] ∵ 凸輪廓線上 各點的壓力角是不同的 ，如在 B1點的壓力角為 α1。 ∴ 總存在 αmax。 ∴ 在設計凸輪機構時，為了保證凸輪機構能正常工作并具有一定的傳動效率，必須對壓力角加以限制。為此只要保證： 根據(jù)實際經(jīng)驗，許用壓力角 [α]一般 推薦值 為： 直動 從動件：取 [α]=30176。 推程 擺動 從動件：取 [α]=45176。 回程： 取 [α] ′=70176。 ~80176。（ 直動 、 擺動 從動件 相同 ） 說明： 以后在講到壓力角時，如 沒有特別說明 ，都是指 推程 的壓力角。 二、壓力角 α與基圓半徑 r0的關系 設計凸輪機構時，除了應使機構有良好的傳動性能外，還
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