凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

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1、 8-1 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 應(yīng) 用 和 分 類 8-2 推 桿 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 8-3 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì) 8-4 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 基 本 尺 寸 的 確 定重 點(diǎn) 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 1、 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 應(yīng) 用盤 形 凸 輪 機(jī) 構(gòu)在 印 刷 機(jī) 中 的 應(yīng) 用 等 徑 凸 輪 機(jī) 構(gòu)在 機(jī) 械 加 工 中 的 應(yīng) 用 8-1 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 應(yīng) 用 及 分 類工 程 中 用 以 實(shí) 現(xiàn) 機(jī) 械 化 和 自 動(dòng) 化 的 一 種 常 用 機(jī) 構(gòu) 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 利 用 分 度 凸 輪機(jī) 構(gòu)

2、 實(shí) 現(xiàn) 轉(zhuǎn) 位 圓 柱 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 在 機(jī)械 加 工 中 的 應(yīng) 用第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 1-圓 柱 凸 輪 2-直動(dòng) 從 動(dòng) 件 3-毛 坯 1)實(shí) 現(xiàn) 預(yù) 期 的 位 置 要 求這 種 自 動(dòng) 送 料 凸輪 機(jī) 構(gòu) ， 能 夠 完成 輸 送 毛 坯 到 達(dá)預(yù) 期 位 置 的 功 能 ，但 對(duì) 毛 坯 在 移 動(dòng)過 程 中 的 運(yùn) 動(dòng) 沒有 特 殊 的 要 求 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 繞 線 機(jī) 構(gòu)3 12 A線2)實(shí) 現(xiàn) 預(yù) 期 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 要 求這 種 凸 輪在 運(yùn) 動(dòng) 中能 推 動(dòng) 擺動(dòng) 從

3、 動(dòng) 件 2實(shí) 現(xiàn) 均 勻纏 繞 線 繩的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué)要 求 。 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 內(nèi) 燃 機(jī) 配 氣 凸 輪 機(jī) 構(gòu)3)實(shí) 現(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) 和 動(dòng) 力 特 性 要 求這 種 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 能 夠 實(shí) 現(xiàn) 氣 閥的 運(yùn) 動(dòng) 學(xué) 要 求 ， 并 且 具 有 良好 的 動(dòng) 力 學(xué) 特 性 。 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 靠 模 車 削 機(jī) 構(gòu)第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 3 皮 帶 輪 5卷 帶 輪錄 音 機(jī) 卷 帶 機(jī) 構(gòu)1放 音 鍵 2 摩 擦 輪41 32 4放 音 鍵 卷 帶

4、輪皮 帶 輪 摩 擦 輪錄 音 機(jī) 卷 帶 機(jī) 構(gòu)第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 自 動(dòng) 車 床 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 此 自 動(dòng) 車 床 在 加 工 有 臺(tái) 階 的 銷 套 時(shí) ， 其 送 料 、夾 緊 、 車 外 圓 與 鉆 孔 及 切 斷 四 道 工 序 的 運(yùn) 動(dòng) 及 其 時(shí) 序配 合 要 求 ， 均 由 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 來 實(shí) 現(xiàn) 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 凸 輪 1從 動(dòng) 件 2機(jī) 架 3三 個(gè) 基 本 構(gòu) 件 組 成 的 高 副 機(jī) 構(gòu)具 有 曲 線 輪 廓 或 凹 槽 的 構(gòu) 件 。由 凸 輪 直

5、 接 推 動(dòng) 的 構(gòu) 件 。又 稱 推 桿 。 當(dāng) 凸 輪 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 通 過 其 上 的 曲 線輪 廓 與 從 動(dòng) 件 的 高 副 接 觸 。 若 凸 輪 輪廓 曲 線 或 凹 槽 曲 線 按 從 動(dòng) 件 的 預(yù) 期 運(yùn)動(dòng) 規(guī) 律 設(shè) 計(jì) 而 成 ， 可 獲 得 預(yù) 期 的 運(yùn) 動(dòng) 。組 成 ： 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 特 點(diǎn) ： （ 與 連 桿 機(jī) 構(gòu) 相 比 ） 1） 結(jié) 構(gòu) 簡 單 緊 湊 、 工 作 可 靠 且 易 于 設(shè) 計(jì) 。 2） 多 用 性 、 靈 活 性 。 使 從 動(dòng) 件 精 確 地 實(shí) 現(xiàn) 各 種預(yù) 期 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ，

6、 易 于 實(shí) 現(xiàn) 多 個(gè) 運(yùn) 動(dòng) 的 相 互 協(xié) 調(diào) 配 合 。 3） 高 副 機(jī) 構(gòu) 摩 擦 、 磨 損 輕 載 、 高 速 。 應(yīng) 用 ： 各 種 機(jī) 械 ， 特 別 是 自 動(dòng) 機(jī) 械 、 自 動(dòng) 控 制 裝置 和 裝 配 生 產(chǎn) 線 中 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 2 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 分 類盤 形 凸 輪Plate cam 移 動(dòng) 凸 輪Wedge cam(1) 按 凸 輪 的 形 狀 分 可 視 為 盤 形 凸 輪 的 回轉(zhuǎn) 軸 心 處 于 無 窮 遠(yuǎn) 處 時(shí) 演 化 而 成 的結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 易 于 加 工 。應(yīng) 用 最 為 廣 泛 第

7、 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 圓 柱 凸 輪Cylindrical cam空 間 凸 輪 機(jī) 構(gòu) ,可 使 從 動(dòng) 件 獲 得 大 的 工 作 行 程 又 不致 過 于 龐 大 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 (2) 按 推 桿 的 形 狀 分尖 頂 從 動(dòng) 件K nife-edge follower 滾 子 從 動(dòng) 件Roller follower 構(gòu) 造 簡 單 、 易 磨 損 、 用 于 儀 表 機(jī) 構(gòu) 。 磨 損 小 ， 應(yīng) 用 廣 。 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 平 底 從 動(dòng) 件F

8、lat-face follower 受 力 好 、 潤 滑 好 ， 用 于 高 速 傳 動(dòng) 。 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 ( ) 按 推 桿 的 運(yùn) 動(dòng) 形 式 分 擺 動(dòng) 從 動(dòng) 件Oscillating follower移 動(dòng) 從 動(dòng) 件Reciprocating follower第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 據(jù) 導(dǎo) 路 與 回 轉(zhuǎn) 中 心的 相 對(duì) 位 置 對(duì) 心 式偏 置 式移 動(dòng) 從 動(dòng) 件第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 (4)按 凸 輪 與 從 動(dòng) 件 維 持 高 副 接 觸 (

9、封 閉 )的 方 式 分力 封 閉 型 凸 輪 機(jī) 構(gòu)Force-closed cams彈 簧 力 封 閉Force-closed by preloaded spring 重 力 封 閉 Force-closed by gravity從 動(dòng) 件 與 凸 輪 保 持接 觸 的 方 式 ， 保 持運(yùn) 動(dòng) 不 失 真 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 形 封 閉 型 凸 輪 機(jī) 構(gòu)Form-closed cams凹 槽 凸 輪 機(jī) 構(gòu)Plate-groove cam mechanism 等 寬 凸 輪 機(jī) 構(gòu)Constant-breadth cam mechanism

10、利用凸輪與從動(dòng)件的特殊幾何形狀和尺寸W第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 等 徑 凸 輪 機(jī) 構(gòu)Conjugate yoke radial cam mechanism r1r2r1+r2 =const過 凸 輪 軸 心 O所 作 任 一 徑 向 線 上 與 凸 輪 相 接 觸 的 兩滾 子 中 心 間 的 距 離 處 處 相 等 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 共 軛 凸 輪 機(jī) 構(gòu) （ 主 回 ）Conjugate cam mechanism 主 凸 輪 1推 動(dòng) 從 動(dòng)件 完 成 沿 逆 時(shí) 針 方 向正 行 程 的 擺 動(dòng) ，

11、 另 一個(gè) 凸 輪 1/推 動(dòng) 完 成 沿順 時(shí) 針 方 向 的 反 行 程的 擺 動(dòng) 。 這 種 凸 輪 機(jī)構(gòu) 又 稱 為 主 回 凸 輪 機(jī)構(gòu) 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 不 同 類 型 的 凸 輪 與 從 動(dòng) 件 組 合 ：尖 頂 直 動(dòng) 從 動(dòng) 件 對(duì) 心 盤 狀 凸 輪 機(jī) 構(gòu)滾 子 直 動(dòng) 從 動(dòng) 件 偏 置 盤 狀 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 等 （ 最 基 本 類 型 ）本 章 重 點(diǎn) ： 以 基 本 類 型 為 重 點(diǎn) 研 究 ， 找 出 凸 輪 設(shè) 計(jì) 的 基 本 方 法 。 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 凸 輪 機(jī)

12、 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 的 基 本 任 務(wù) :2)從 動(dòng) 件 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ;3)合 理 確 定 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 ;4)設(shè) 計(jì) 輪 廓 曲 線 。 1)根 據(jù) 工 作 要 求 選 定 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 形 式 ;第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 基 本 概 念 從 動(dòng) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 在 凸 輪 廓 線 的 推 動(dòng) 下 ， 從 動(dòng) 件 的 位 移 、 速 度 、加 速 度 、 躍 度 （ 加 速 度 對(duì) 時(shí) 間 的 導(dǎo) 數(shù) ） 隨 時(shí) 間 變化 的 規(guī) 律 ， 常 以 圖 線 表 示 ， 又 稱 為 從 動(dòng) 件 運(yùn) 動(dòng) 曲線 。 一 般 假 定 凸 輪 軸 作

13、等 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) ， 故 凸 輪 轉(zhuǎn) 角 與 時(shí)間 成 正 比 ， 因 此 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 從 動(dòng) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 通 常又 可 以 表 示 為 凸 輪 轉(zhuǎn) 角 的 函 數(shù) 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 應(yīng) 用 及 分 類 o ts名 詞 術(shù) 語 ：一 、 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律基 圓 、 推 程 運(yùn) 動(dòng) 角 、基 圓 半 徑 、推 程 、 遠(yuǎn) 休 止 角 、回 程 運(yùn) 動(dòng) 角 、回 程 、 近 休 止 角 、一 個(gè) 循 環(huán) r0 hB A 而 根 據(jù) 工 作 要 求 選定 推 桿 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ，是 設(shè) 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲線 的 前 提 。 bb aa

14、 cc ddD BC行 程 、遠(yuǎn) 休 止近 休 止 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 推 桿 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ： 推 桿 在 推 程 或 回 程 時(shí) ， 其 位 移 S、 速度 V和 加 速 度 a 隨 時(shí) 間 t 的 變 化 規(guī) 律 。形 式 ： 多 項(xiàng) 式 、 三 角 函 數(shù) 。S=S(t)V=V(t)a=a(t)第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 邊 界 條 件 ： 凸 輪 轉(zhuǎn) 過 推 程 運(yùn) 動(dòng) 角 a 從 動(dòng) 件 上 升 h1、 多 項(xiàng) 式 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律一 般 表 達(dá) 式 ： s=C0+ C1

15、 + C2 2+Cn n (1)求 一 階 導(dǎo) 數(shù) 得 速 度 方 程 ： v = ds/dt求 二 階 導(dǎo) 數(shù) 得 加 速 度 方 程 ：a =dv/dt =2 C2 2+ 6C3 2 +n(n-1)Cn 2 n-2其 中 ： 凸 輪 轉(zhuǎn) 角 ， d /dt= 凸 輪 角 速 度 , Ci 待 定 系 數(shù) 。= C1 + 2C2 +nCn n-1凸 輪 轉(zhuǎn) 過 回 程 運(yùn) 動(dòng) 角 b 從 動(dòng) 件 下 降 h第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 1） 等 速 運(yùn) 動(dòng) 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 （ 一 次 多 項(xiàng) 式 ）推 程 起 始 點(diǎn) ： =0， s=0代 入

16、 得 ： C0 0， C1 h/ a推 程 ： s h / a v h / a s av a h推 程 終 止 點(diǎn) ： = a， s=h + 剛 性 沖 擊s = C0+ C1 + C2 2+Cn nv = C1 + 2C2 +nCn n-1a = 2 C2 2+ 6C3 2 +n(n-1)Cn 2 n-2回 程 ： s h(1- / c )v -h / ca 0a 0 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 減 速 段 推 程 ：s h-2h( - a)2/ a2 1 s vv -4h ( - a)/ a2 a -4h 2/ a2 2 3 54 62h

17、 / 0柔 性 沖 擊4h 2/ 02 a加 速 段 推 程 ：s 2h 2/ a2 v 4h / a2a 4h 2/ a2 h/2 a h/22） 等 加 等 減 速 （ 二 次 多 項(xiàng) 式 ） 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律位 移 曲 線 為 一 拋 物 線 。加 、 減 速 各 占 一 半 。 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 3） 五 次 多 項(xiàng) 式 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律位 移 方 程 ： s=10h( / 0)3 15h ( / 0)4+6h ( / 0)5 sv a h 0無 沖 擊 ， 適 用 于 高 速 凸 輪 。 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè)

18、計(jì) 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 s a2、 三 角 函 數(shù) 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律1） 余 弦 加 速 度 (簡諧 )運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 1 2 3 4 5 6 v1234 5 6 Vmax=1.57h /2 0在 起 始 和 終 止 處 理論 上 a為 有 限 值 ， 產(chǎn)生 柔 性 沖 擊 。 h a推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 2） 正 弦 加 速 度 （ 擺線 ） 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律無 沖 擊 s a v h a 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) vsa hooo a+ - 正 弦 改 進(jìn) 等 速3、 改

19、 進(jìn) 型 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 為 滿 足 工 程 實(shí) 際 的需 要 ， 綜 合 幾 種 不 同 運(yùn)動(dòng) 規(guī) 律 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 設(shè) 計(jì) 出一 種 具 有 良 好 綜 合 特 性的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 。 這 種 通 過幾 種 不 同 函 數(shù) 組 合 在 一起 而 設(shè) 計(jì) 出 的 從 動(dòng) 件 運(yùn)動(dòng) 規(guī) 律 ， 稱 為 組 合 型 運(yùn)動(dòng) 規(guī) 律 。 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 二 、 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 特 性 分 析衡 量 運(yùn) 動(dòng) 特 性 的 主 要 指 標(biāo) ：1、 最 大 速 度 最 大 速 度 值 越 大 ， 則 從 動(dòng) 件 系 統(tǒng) 的 動(dòng) 量 也 大 。

20、若 機(jī) 構(gòu) 在 工 作 中 遇 到 需 要 緊 急 停 車 的 情 況 ， 由 于從 動(dòng) 件 系 統(tǒng) 動(dòng) 量 過 大 ， 會(huì) 出 現(xiàn) 操 控 失 靈 ， 造 成 機(jī)構(gòu) 損 壞 等 安 全 事 故 。 因 此 希 望 從 動(dòng) 件 運(yùn) 動(dòng) 速 度 的最 大 值 越 小 越 好 。 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 2、 最 大 加 速 度 最 大 加 速 度 值 的 大 小 ， 會(huì) 直 接 影 響 從 動(dòng) 件 系 統(tǒng)的 慣 性 力 ， 從 動(dòng) 件 與 凸 輪 廓 線 的 接 觸 應(yīng) 力 ， 從 動(dòng) 件的 強(qiáng) 度 等 。 因 此 希 望 從 動(dòng) 件 在 運(yùn)

21、 動(dòng) 過 程 中 的 加 速 度最 大 值 越 小 越 好 。 3、 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 的 高 階 導(dǎo) 數(shù) 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 的 高 階 導(dǎo) 數(shù) 是 否 連 續(xù) 也 是 衡 量 運(yùn) 動(dòng) 規(guī)律 特 性 的 主 要 指 標(biāo) 。 研 究 表 明 ， 為 有 效 改 善 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 的 動(dòng) 力 學(xué) 特 性 ，減 小 系 統(tǒng) 的 殘 余 振 動(dòng) ， 應(yīng) 選 取 躍 度 連 續(xù) 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律進(jìn) 行 凸 輪 廓 線 設(shè) 計(jì) 。 推 桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 幾 種 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 的 無 量 綱 化 指 標(biāo) 和 適 用 場 合 如 表 示 ：推

22、桿 的 常 用 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 1.凸 輪 廓 線 設(shè) 計(jì) 方 法 的 基 本 原 理 8 3 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì)2.用 作 圖 法 設(shè) 計(jì) 凸 輪 廓 線1)對(duì) 心 直 動(dòng) 尖 頂 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪3)滾 子 直 動(dòng) 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪2)偏 置 直 動(dòng) 尖 頂 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪3.用 解 析 法 設(shè) 計(jì) 凸 輪 廓 線第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì) 1、 凸 輪 廓 線 設(shè) 計(jì) 方 法 的 基 本 原 理反 轉(zhuǎn) 原 理 ：依 據(jù) 此 原 理 可 以 用 幾

23、何 作 圖 的 方 法設(shè) 計(jì) 凸 輪 的 輪 廓 曲 線 ， 例 如 ：給 整 個(gè) 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 施 以 - 時(shí) ， 不 影 響 各 構(gòu) 件 之 間 的 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) ，此 時(shí) ， 凸 輪 將 靜 止 ， 而 從 動(dòng) 件 尖 頂 復(fù) 合 運(yùn) 動(dòng) 的 軌 跡 即 凸 輪 的輪 廓 曲 線 。尖 頂 凸 輪 繪 制 動(dòng) 畫滾 子 凸 輪 繪 制 動(dòng) 畫 O-312 3 31 12 2ss1 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì)第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) r0 120 - 1對(duì) 心 直 動(dòng) 尖 頂 從 動(dòng) 件 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 中 ， 已 知 凸 輪的 基 圓 半 徑 r0， 角 速

24、 度 (逆 時(shí) 針 ） 和 從 動(dòng)件 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ， 設(shè) 計(jì) 該 凸 輪 輪 廓 曲 線 。設(shè) 計(jì) 步 驟 小 結(jié) ： 選 比 例 尺 l作 基 圓 r0。 反 向 等 分 各 運(yùn) 動(dòng) 角 。 原 則 是 ： 陡 密 緩 疏 。 確 定 反 轉(zhuǎn) 后 ， 從 動(dòng) 件 尖 頂 在 各 等 份 點(diǎn) 的 位 置 。 將 各 尖 頂 點(diǎn) 連 接 成 一 條 光 滑 曲 線 。1） 對(duì) 心 直 動(dòng) 尖 頂 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪 60120 90 901357813578 9111315911131214s 2345 67 891011121314 609090 A 1 87654321413

25、12111092、 直 動(dòng) 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪 輪 廓 的 繪 制 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì)第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) e A偏 置 直 動(dòng) 尖 頂 從 動(dòng) 件 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 中 ， 已 知 凸 輪 的 基圓 半 徑 r0， 角 速 度 和 從 動(dòng) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 和 偏 心距 e， 設(shè) 計(jì) 該 凸 輪 輪 廓 曲 線 。2） 偏 置 直 動(dòng) 尖 頂 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪 60120 90 901357813578 9111315911131214s -O 1 2 345678151413121110 9設(shè) 計(jì) 步 驟 小 結(jié) ： 選 比 例

26、尺 l作 基 圓 r0 反 向 等 分 各 運(yùn) 動(dòng) 角 ; 確 定 反 轉(zhuǎn) 后 ， 從 動(dòng) 件 尖 頂 在 各 等 份 點(diǎn) 的 位 置 ; 將 各 尖 頂 點(diǎn) 連 接 成 一 條 光 滑 曲 線 。 1514131211109k9k10k11k12k13k14k15 12345678k1k2k3k5k4k6k7k8 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì) 設(shè) 計(jì) 步 驟 小 結(jié) ： 選 比 例 尺 l作 基 圓 r0。 反 向 等 分 各 運(yùn) 動(dòng) 角 。 原 則 是 ： 陡 密 緩 疏 。 確 定 反 轉(zhuǎn) 后 ， 從 動(dòng) 件 尖 頂 在 各 等 份 點(diǎn)

27、的 位 置 。 將 各 尖 頂 點(diǎn) 連 接 成 一 條 光 滑 曲 線 。 60120 90 901357813578 9111315911131214s 作 各 位 置 滾 子 圓 的 內(nèi) (外 )包 絡(luò) 線 。3） 滾 子 直 動(dòng) 從 動(dòng) 件 盤 形 凸 輪滾 子 直 動(dòng) 從 動(dòng) 件 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 中 ， 已 知 凸 輪 的 基圓 半 徑 r0， 角 速 度 和 從 動(dòng) 件 的 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ，設(shè) 計(jì) 該 凸 輪 輪 廓 曲 線 。 r0 A 120- 12345 67 81011121314 609090 1 876543214131211109第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè)

28、 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì) 凸 輪 的 理 論 廓 線 ： 根 據(jù) 滾 子 中 心 的運(yùn) 動(dòng) 軌 跡 設(shè) 計(jì) 出 的 廓 線 凸 輪 的 實(shí) 際 廓 線 ： 與 滾 子 直 接 接 觸的 廓 線 過 程 中 的 一 系 列 位 置 注 意 ：n 基 圓 是 指 凸 輪 理 論 廓 線 上 由 最小 半 徑 所 作 的 圓 。n 從 動(dòng) 件 端 部 的 滾 子 與 凸 輪 實(shí) 際廓 線 的 接 觸 點(diǎn) 會(huì) 隨 凸 輪 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 而 不斷 變 化 。 理 論 輪 廓 實(shí) 際 輪 廓r0 A 120- 12345 67 891011121314 609090 1 8765432141

29、31211109第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì) 滾 子 半 徑 的 確 定 當(dāng) 采 用 滾 子 從 動(dòng) 件 時(shí) ， 其 滾 子 半徑 rT的 大 小 不 僅 與 其 本 身 的 結(jié) 構(gòu) 和 強(qiáng)度 等 有 關(guān) ， 還 受 到 凸 輪 廓 線 形 狀 的 限制 。 下 面 分 析 二 者 之 間 的 關(guān) 系 。滾 子 半 徑 rT 凸 輪 廓 線 形 狀？ 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì)第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) a 工 作 輪 廓 的 曲 率 半 徑 ， 理 論 輪 廓 的 曲 率 半 徑 ， rT 滾 子 半 徑 a rT r

30、T a rT r T a rT 0 rT a rT rT輪 廓 失 真 a rT rT ar T rT 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 設(shè) 計(jì) 最 小 曲 率 半 徑 的 確 定 ：min一 般 不 小 于 1 5mm 對(duì) 于 外 凸 廓 線 ： rr F Ff為 了 保 證 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 正 常 工 作 ， 要 求 ： 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角 許 用 壓 力 角推 程 時(shí) ： 對(duì) 于 直 動(dòng) 推 桿 取 a 300 ； 對(duì) 于 擺 動(dòng) 推 桿 a 450；回 程 時(shí) ： 通 常 取 a 700 800。amax a（

31、推 程 ） amax a（ 回 程 ）a注 ： 回 程 一 般 不 會(huì) 出 現(xiàn) 自 鎖 ， 通 常 只 需 校 核推 程 壓 力 角 。第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角 提 問 ： 平 底 推 桿 ？ O r 0 nnv 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角 O BP點(diǎn) 為 速 度 瞬 心 ， 于 是 有 ：v=lOP nn P lOP =v / eds/d= ds/d s0sD= lOC + lCP lCP = lOC = e lCP = ds/d - e tg = S + r20- e2ds/d - e C (S+S0 )tg S0= r20 e2

32、vvr0二 、 壓 力 角 與 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 尺 寸 的 關(guān) 系第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角 r0 e 同 理 ， 當(dāng) 導(dǎo) 路 位 于 中 心 左 側(cè) 時(shí) ， 有 ：lOP =lCP- lOC lCP = ds/d + e lCP = (S+S0 )tg S0= r02-e2 ds/dOB nn e PCs0s D r0 tg = S + r20- e2ds/d - e 得 ： tga = S + r20- e2ds/d + e 于 是 ： tga = S + r20- e2ds/d ee 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角 綜 合 考 慮 兩

33、種 情 況 有 ：“ +” 用 于 導(dǎo) 路 和 瞬 心 位 于 凸 輪 回 轉(zhuǎn) 中 心 的 兩 側(cè) ； 顯 然 ， 導(dǎo) 路 和 瞬 心 位 于 中 心 同 側(cè) 時(shí) ， 壓 力 角 將 減 小 。注 意 ： 用 偏 置 法 可 減 小 推 程 壓 力 角 ， 但 同 時(shí) 增 大 了 回 程 壓 力 角 ， 故 偏 距 e 不 能 太 大 。正 確 偏 置 ： 導(dǎo) 路 位 于 與 凸 輪 旋 轉(zhuǎn) 方 向 相 反 的 位 置 ?！?-” 用 于 導(dǎo) 路 和 瞬 心 位 于 凸 輪 回 轉(zhuǎn) 中 心 的 同 側(cè) ； oB nn Pe B0 nn Pe 正 確 偏 置錯(cuò) 誤 偏 置 第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角 本 章 重 點(diǎn) ： 常 用 從 動(dòng) 件 運(yùn) 動(dòng) 規(guī) 律 ： 特 性 及 作 圖 法 ； 理 論 輪 廓 與 實(shí) 際 輪 廓 的 關(guān) 系 ； 凸 輪 壓 力 角 a與 基 圓 半 徑 r0的 關(guān) 系 ； 掌 握 用 圖 解 法 設(shè) 計(jì) 凸 輪 輪 廓 曲 線 的 步 驟 與 方 法 .第 八 章 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 及 其 設(shè) 計(jì) 壓 力 角