【正文】 167。 3?1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用及分類(lèi) 凸輪機(jī)構(gòu)： 凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件。它由 凸輪 、 從動(dòng)件和 機(jī)架 組成。 缺點(diǎn)： 從動(dòng)件與凸輪接觸應(yīng)力大， 易磨損 用途： 載荷較小的運(yùn)動(dòng)控制 一）按凸輪的形狀分 盤(pán)形凸輪 移動(dòng)凸輪 圓柱凸輪 圓錐凸輪 二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類(lèi) 尖頂從動(dòng)件 滾子從動(dòng)件 平底從動(dòng)件 二）按從動(dòng)件上高副元素的幾何形狀分 三）、按凸輪與從動(dòng)件的鎖合方式分 力鎖合的凸輪機(jī)構(gòu) 形鎖合的凸輪機(jī)構(gòu) 1）溝槽凸輪機(jī)構(gòu) 2）等寬凸輪機(jī)構(gòu) 3）等徑凸輪機(jī)構(gòu) 4）主回凸輪機(jī)構(gòu) 四）、根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分 擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) （對(duì)心、偏置） 移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) h 三、凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理 S ? (A) B C D (?,S) ? ?S ? ’ ? S’ h S A B ’ O ? ? e C D B O π2? 基圓 推程運(yùn)動(dòng)角 遠(yuǎn)休止角 近休止角 回程運(yùn)動(dòng)角 擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) A B C D O1 O2 a B1 rb? ? ?max l S ? Φ39。SΦSΦπ2h (?) (?max) 四、凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)任務(wù) 3）凸輪機(jī)構(gòu)曲線輪廓的設(shè)計(jì) 4）繪制凸輪機(jī)構(gòu)工作圖 1）從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的設(shè)計(jì) 2）凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì) 移動(dòng)從動(dòng)件：基圓半徑 rb，偏心距 e。 滾子從動(dòng)件：除上述外，還有滾子半徑 rr。 O1 O2 a ? O1 ? e rb rb 167。ΦSΦπ2(?) S ? Φ39。SΦSΦπ2(?) S ? Φ 39。SΦπ2(?) S ? Φ 39。 n=1的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 ?=0, s=0。 對(duì)于中、高速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)，則還要求從動(dòng)件的 速度曲線在銜接處相切，以保證加速度曲線的連續(xù) 。 167。為此應(yīng)使從動(dòng)件在工作行程中，點(diǎn) C和點(diǎn) P位于凸輪回轉(zhuǎn)中心 O的同側(cè)，此時(shí)凸輪上 C點(diǎn)的線速度指向與從動(dòng)件工作行程的線速度指向相同。 POPOPOPO122221llall ?????LO1P LO2P LO2P LO2P )c o s (lc o sl 0PO 2 ????????LO2P L )(tg1)s i n (a)1(ltg0012?????????????L )ψψ(tg1)ψψs i n (a)1ωω(lαtg0012?????L = ???????? ???2 a lrlaa r c c o s 2b220ψ在運(yùn)動(dòng)規(guī)律和 基本尺寸相同的情況下， ?1 與 ?2異向，會(huì)減小擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 的壓力角。 3‐4 根據(jù)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓曲線 一、圖解法設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 二、解析法設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 一、盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) —— 圖解法 （ 1） 尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) （ 2）滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) （ 3）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的基本原理 （反轉(zhuǎn)法） ? 2? S ?1 1 2 3 s1 s2 h O rb ? ? 1 ?1 s1 2 239。 3 h 139。 3 2 1 ?1 s2 s1 h ?1 1’ 2’ e s1 s2 偏置尖頂從動(dòng)件凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì) （反轉(zhuǎn)法） ? 2? S ?1 1 2 3 s1 s2 h ? ?1 1 ?1 139。 s1 O rb ? e s2 2 h 3 已知： S=S（ ?）， rb， e， ? ，rr 擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) ? ? ?S ? ?S39。 9 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 ?2 B2 B5 B4 B3 C0 B7 B6 B8 C1 C6 C4 C5 C2 C3 C8 C7 ?1 已知： ?= ? （ ?）， rb， L， a， ? ? A0 B0 ?0 O ?S39。 ?S ? A1 A2 A3 A4 A5 A9 A8 A7 A6 B1 C9 B9 二、盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) —— 解析法 （ 1）尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) （ 2）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) （ 3）滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) （ 4）平底移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) （ 1） 尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) x ? 2? S ? S O B1 e S S 0 rb y ? ? B C0 C B0 ? 尖頂移動(dòng)從動(dòng)件 凸輪輪廓的求法 1111)c o s()si n ()si n ()c o s(BBBBBByxyyxx????????????尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) ? ? ??????????????11BBBByxRyx?? ? ?????????????)c o s ()s i n ()s i n ()c o s (?????R????????????c o ssi nsi nc o sx O B1 e S S 0 rb y ? ? B C0 C B0 ? ?????????????????????????SereSSeyxbBB221011平面旋轉(zhuǎn)矩陣 ?????????????????????SSeyxBB0co ss i ns i nco s????????????????????co s)(s i ns i n)(co s00SSeSSe注意： 1） 若從動(dòng)件導(dǎo)路相對(duì)于凸輪回轉(zhuǎn)中心的偏置方向與 x方向同向，則 e0, 反之 e0。 ????????????????)co s ()s i n (0011????LaLyxBBaLrLa b2c o s2220???????????????????????)co s (co s)s i n (s i n00????????LaLayxBB? ? ??????????????11BBBByxRyx?（ 2）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu) 若凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則?0，反之 ? 0 y ?0 ? ? ?? B0 B1 B rb A x ? O a L （ 3）滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ???????ddyddxdydxtgBBBB????s i nryyc o srxxrBCrBC??O n n B0 B rb ?’’ ?’ ? y x ? rr C’ C’’ C’ ? B C’’ rr rr rm a、輪廓曲線的設(shè)計(jì) b、刀具中心軌跡方程 砂輪 滾子 rr rc rcrr ?39。 ? ?c ????s i nryyc o srxxrBCrBC??上式中用 |rc rr |代替 rr即得刀具中心軌跡方程 c、滾子半徑的確定 當(dāng) rr?min時(shí)，實(shí)際輪廓為一光滑曲線。 rr ?bmin ?min rr?min ?bmin = ?min rr 0 rr=?min ?min ?bmin = ?min rr= 0 當(dāng) rr?min時(shí)，實(shí)際輪廓將出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，會(huì)引起運(yùn)動(dòng)失真。 ?min rr rr?min ?bmin = ?min rr 0 ? ?22222222232,)(1?????dxddydxdydddxddydxdyxdyddxdy?????bmin = ?min rr? 3 mm， rr? ?min 3 mm rr? ?min rr? 或一般 輪廓曲線的設(shè)計(jì) ???????????????????????SrddsSrOPyxbb1B1B? ? ???????????????1B1BBByxRyx??????????????????????????????c o s)Sr(s i nddss i n)Sr(c o sddsyxbbBB????ddsvOP12（ 4）平底移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) v2 2 3 O P B1 S S 0 r rb ? 1 B ? ? y x (1) 基本尺寸的確定 L = Lmax+ L’ max+(4~10)mm Lmax=(OP) max=(ds/d?) max L為平底總長(zhǎng)， L max和 L’ max為平底與凸輪接觸點(diǎn)到從動(dòng)件導(dǎo)路中心線的左、右兩側(cè) 的最遠(yuǎn)距離。 O A ? Lmax P 凸輪機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 使用要求 選擇凸輪機(jī)構(gòu)的類(lèi)型 設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 確定基本尺寸 建立凸輪廓線方程 計(jì)算機(jī)仿真 評(píng)價(jià) 決策 建立直角坐標(biāo)系，以凸輪回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)， y軸與從動(dòng)件導(dǎo)路平行，凸輪理論廓線方程為： 例 一直動(dòng)偏置滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，已知rb=50mm， rr=3mm， e=12mm， 凸輪以等角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò) ?=1800， 從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升 h=40mm，凸輪再轉(zhuǎn)過(guò) ??=1500，從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降回原處，其余?s?=300， 從動(dòng)件靜止不動(dòng)。 解： ????si nc o s)(c o ssi n)(00essyessxBB??????從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律： ? ?? ???????????????????????????????,2,)(8040)(22,0,80222222222hhshs回程 ? ?611, ??? ?? ?))( os (120))(c os (12 ???? ????????? ??? ???hs升程 ? ??? ,0? 22220 ????? ers b理論廓線上點(diǎn)的坐標(biāo)： ,380,60112101 ????? BB yxs???)] o s (1[20,2 4 0 202 ?????? ?? s, 22 ???? BB yx??si nc o srBrBryYrxX????實(shí)際廓線上點(diǎn)的坐標(biāo) : ???????ddyddxdydxtgBBBB ,6001 ?? 01 ??0202 ,240 ?? ??