機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第3章凸輪機(jī)構(gòu)-文庫吧資料
2025-03-04 09:19本頁面
【正文】 量取小的基圓半徑。凸輪尺寸的大小 取決于 基圓半徑的大小，在實(shí)現(xiàn)相同運(yùn)動(dòng)規(guī)律的情況下， r0愈小 ， 凸輪的尺寸也愈小 。（ 直動(dòng) 、 擺動(dòng) 從動(dòng)件 相同 ） 說明： 以后在講到壓力角時(shí)，如 沒有特別說明 ，都是指 推程 的壓力角。 回程： 取 [α] ′=70176。為此只要保證： 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，許用壓力角 [α]一般 推薦值 為： 直動(dòng) 從動(dòng)件：取 [α]=30176。 ∴ 總存在 αmax。 注意： 對(duì)于 滾子從動(dòng)件 ，壓力角要作在理論廓線 上。 F可分解為： F′= Fcosα—— 有效分力 F″= Fsinα —— 有害分力 ∴ α↑ F′↓、 F″↑ （對(duì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)不利） 足夠大 凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)生 自鎖 （當(dāng) α增大 到某一值時(shí)，有害分力 F″所引起的 摩擦阻力 將大于 有效分力 F′，這時(shí) 無論 凸輪給從動(dòng)件的 作用力有多大 ，都 不能 推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，即機(jī)構(gòu)發(fā)生了 自鎖 。 一、壓力角 α與作用力的關(guān)系 （前面已講過） 壓力角 α（或 傳動(dòng)角 γ）的大小反映了機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)性能 的好壞。 3— 3 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 (Pressure Angle) 在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，除了要求從動(dòng)件能實(shí)現(xiàn)預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律之外，還 希望 機(jī)構(gòu)具有 良好的傳動(dòng)性能 和 較小的尺寸 。組合時(shí)，兩條曲線在拼接處必須保持連續(xù)。 改進(jìn)型梯形加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ： 等加等減速 運(yùn)動(dòng)規(guī)律 +正弦加速度 運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 4） 適用場(chǎng)合 ： 高速運(yùn)動(dòng) 。 1） 運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)線圖 （推程）：表 31 。 4） 適用場(chǎng)合 ： 中、低速運(yùn)動(dòng) 。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(diǎn)為 3… ，過各等分點(diǎn)作各自的垂線與水平線，交點(diǎn)即為 s曲線上的點(diǎn)，光滑連接這些點(diǎn)，得到 s圖。 s v a ψ ψ ψ O O′ m e Φ 4hω2/Φ 2 2hω/Φ 余弦加速度（ 簡(jiǎn)諧 ）運(yùn)動(dòng)規(guī)律 推桿在運(yùn)動(dòng)過程中 加速度 呈 余弦曲線 規(guī)律變化。 3） 運(yùn)動(dòng)特點(diǎn) ：產(chǎn)生 柔性沖擊 ∵ 在 o、 m、 e三點(diǎn)從動(dòng)件的 加速度有突變 ，因此從動(dòng)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(jī)構(gòu)的 沖擊是有限 的，此沖擊稱為 柔性沖擊 。 1） 運(yùn)動(dòng)方程 ： 推程 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(yùn)動(dòng)線圖 （推程）：如圖所示。為了保證凸輪運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性，通常應(yīng)使從動(dòng)件 先作等加速 、 后作等減速 運(yùn)動(dòng)。 4） 適用場(chǎng)合 ： 低速運(yùn)動(dòng) 或 不宜單獨(dú)使用 。 1） 運(yùn)動(dòng)方程 ：表 31 推程 s=hψ/Φ v=hω/Φ a=0 回程 s=hh(ψΦΦs ) /Φ′ v= hω/ Φ′ a=0 注意： 回程時(shí)， 從動(dòng)件的位移 仍由其 最低位置 算起，所以s是 逐漸減小 的。 ω A r0 C B39。ω2 f?f? 2）運(yùn)動(dòng)線圖 —— 用于 圖解法 s = s (ψ)— 位移線圖，如圖 35b所示。d ψ/dt= (ψ) ∴ 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 也指從動(dòng)件的 s、 v、 a隨凸輪 轉(zhuǎn)角 ψ的變化規(guī)律。 二、從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 所謂 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ，是指從動(dòng)件在 推程 或 回程時(shí)，其 位移 s、 速度 v、 加速度 a隨 時(shí)間 t變化的規(guī)律?；爻虝r(shí)，從動(dòng)件的位移 s是 逐漸減小 的。 最大擺幅 ψmax：從動(dòng)件在 推程 或 回程中所 擺動(dòng)的角度 。（無近休）。 近休止角 Φs ′ ： 從動(dòng)件 近休 時(shí)所對(duì)應(yīng)的 凸輪轉(zhuǎn)角 。 回程運(yùn)動(dòng)角 Φ′： 從動(dòng)件 回程 時(shí)所對(duì)應(yīng)的 凸輪轉(zhuǎn)角 。 回程 ： 凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)時(shí)，和凸輪廓線 CD段 接觸，這時(shí)在彈簧力或重力的作用下，從動(dòng)件又以一定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律回到 起始位置 ，即從 最遠(yuǎn)位置 回到 最近位置 。有的凸輪 Φs=0176。 遠(yuǎn)休 ： BC段是以 O為圓心的 圓弧 ，因此當(dāng)凸輪繼續(xù)回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件與BC段圓弧接觸時(shí)，將在 最遠(yuǎn)位置靜止不動(dòng) ，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的這個(gè)過程稱為 遠(yuǎn)休 。 推程運(yùn)動(dòng)角 Φ： 與 推程 對(duì)應(yīng)的 凸輪轉(zhuǎn)角 ，稱為推程運(yùn)動(dòng)角。r0稱為 基圓半徑 。 從動(dòng)件位移 s=0，尖頂位于離凸輪軸心O最近的位置 A點(diǎn)。 3— 2 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，首先應(yīng)根據(jù)工作要求確定 從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ，然后按這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì) 凸輪廓線 。 圖 31 2） 幾何形狀封閉 （ 幾何鎖合 ）的凸輪機(jī)構(gòu)： 利用凸輪或從動(dòng)件的 特殊形狀
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