1樓：
1)根據工作要求選定凸輪的形式;
名詞術語:
一,從動件的常用運動規律
基圓,推程運動角,
基圓半徑,
推程,遠休止角,
回程運動角,
回程,近休止角,
行程.乙個迴圈r0h
而根據工作要求選定推桿運動規律,是設計凸輪輪廓曲線的前提.
2)從動件的運動規律;
3)合理確定結構尺寸;
4)設計輪廓曲線.
δs'dbc
b'ωδsδhaδh
δsδs'
δtδt
在推程起始點:δ=0, s=0
代入得:c0=0, c1=h/δt
推程運動方程:
s =hδ/δt
v = hω /δtsδ
δtvδa
δh在推程終止點:δ=δt ,s=h
+∞-∞
剛性衝擊
同理得回程運動方程:
s=h(1-δ/δt )
v=-hω /δt
a=0a = 0
等速運動規律
2.等加等減速運動規律
位移曲線為一拋物線.加,減速各佔一半.
推程加速上公升段邊界條件:
起始點:δ=0, s=0, v=0
中間點:δ=δt /2,s=h/2
求得:c0=0, c1=0,c2=2h/δ2t
加速段推程運動方程為:
s =2hδ2 /δ2t
v =4hωδ /δ2t
a =4hω2 /δ2tδa
h/2δt
h/2推程減速上公升段邊界條件:
終止點:δ=δt ,s=h,v=0
中間點:δ=δt/2,s=h/2
求得:c0=-h, c1=4h/δt
c2=-2h/δ2t
減速段推程運動方程為:
s =h-2h(δt –δ)2/δ2t1δ
sv =-4hω(δt-δ)/δ2t
a =-4hω2 /δ2t23
5462hω/δ0
柔性衝擊
4hω2/δ20
3重寫加速段推程運動方程為:
s =2hδ2 /δ2t
v =4hωδ /δ2t
a =4hω2 /δ2tδv
同理可得回程等加速段的運動方程為:
s =h-2hδ2/δ'2t
v =-4hωδ/δ'2t
a =-4hω2/δ'2t
回程等減速段運動方程為:
s =2h(δ't-δ)2/δ'2t
v =-4hω(δ't-δ)/δ'2t
a =4hω2/δ'2t
設計:潘存雲hδ0
δsδa
3.余弦加速度(簡諧)運動規律
推程:s=h[1-cos(πδ/δt)]/2
v =πhωsin(πδ/δt)δ/2δt
a =π2hω2 cos(πδ/δt)/2δ2t
回程:s=h[1+cos(πδ/δ't)]/2
v=-πhωsin(πδ/δ't)δ/2δ't
a=-π2hω2 cos(πδ/δ't)/2δ'2t12
3456
δvvmax=1.57hω/2δ0
在起始和終止處理論上a為有限值,產生柔性衝擊.12
3456
sδδa
δvhδ0
4.正弦加速度(擺線)運動規律
推程:s=h[δ/δt-sin(2πδ/δt)/2π]
v=hω[1-cos(2πδ/δt)]/δt
a=2πhω2 sin(2πδ/δt)/δ2t
回程:s=h[1-δ/δ't+sin(2πδ/δ't)/2π]
v=hω[cos(2πδ/δ't)-1]/δ't
a=-2πhω2 sin(2πδ/δ't)/δ'2t
無衝擊vmax=2hω/δ0
amax=6.28hω2/δ0212
3456
r=h/2π
θ=2πδ/δ0
設計:潘存雲vs
a δδδ
hooo
δ0三,改進型運動規律
將幾種運動規律組合,以改善運動特性.
+∞-∞
正弦改進等速
v s a δ
δδho
ooδ01.凸輪廓線設計方法的基本原理
§8-3 凸輪輪廓曲線的設計
2.用作圖法設計凸輪廓線
1)對心直動尖頂從動件盤形凸輪
2)對心直動滾子從動件盤形凸輪
3)對心直動平底從動件盤形凸輪
4)偏置直動尖頂從動件盤形凸輪
5)擺動尖頂從動件盤形凸輪
3.用解析法設計凸輪的輪廓曲線
設計:潘存雲
一,凸輪廓線設計方法的基本原理
反轉原理:
d:\機械原理\凸輪反轉原理.exe
依據此原理可以用幾何作圖的方法
設計凸輪的輪廓曲線,例如:
給整個凸輪施以-ω時,不影響各構件之間的相對運動,此時,凸輪將靜止,而從動件尖頂復合運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線.o-ω
3'1'2'3
3112
2ω設計:潘存雲
60°r0
120°-ωω
1'已知凸輪的基圓半徑r0,角速度ω和從動件的運動規律,設計該凸輪輪廓曲線.
設計步驟小結:
①選比例尺μl作基圓r0.
②反向等分各運動角.原則是:陡密緩疏.
③確定反轉後,從動件尖頂在各等份點的位置.
④將各尖頂點連線成一條光滑曲線.
1.對心直動尖頂從動件盤形凸輪
1'3'
5'7'
8'2'
3'4'
5'6'
7'8'
9'10'
11'12'
13'14'
90°90°a1
8765
43214
1312
1110
9二,**法設計(繪製)盤形凸輪輪廓
60°120°
90°90°13
5789
111315s
δ9'11'13'
12'14'
10'2)對心直動滾子從動件盤形凸輪
設計:潘存雲sδ
911131513
578r0
a120°
-ω1'
設計步驟小結:
①選比例尺μl作基圓r0.
②反向等分各運動角.原則是:陡密緩疏.
③確定反轉後,從動件尖頂在各等份點的位置.
④將各尖頂點連線成一條光滑曲線.
1'3'
5'7'
8'9'
11'13'
12'14'
2'3'
4'5'
6'7'
8'9'
10'11'
12'13'
14'60°
90°90°18
7654
321413
1211109
理論輪廓
實際輪廓
⑤作各位置滾子圓的內(外)包絡線.
已知凸輪的基圓半徑r0,角速度ω和從動件的運動規律,設計該凸輪輪廓曲線.
60°120°
90°90°
ω3)對心直動平底推桿盤形凸輪
設計:潘存雲sδ
911131513
578r0
已知凸輪的基圓半徑r0,角速度ω和從動件的運動規律,設計該凸輪輪廓曲線.
設計步驟:
①選比例尺μl作基圓r0.
②反向等分各運動角.原則是:陡密緩疏.
③確定反轉後,從動件平底直線在各等份點的位置.
④作平底直線族的內包絡線.
8'7'
6'5'
4'3'
2'1'
9'10'
11'12'
13'14'-ωω
a1'3'5'
7'8'
9'11'
13'12'
14'123
4567
8151413
1211109
60°120°
90°90°
設計:潘存雲911
131513
578o
ea已知凸輪的基圓半徑r0,角速度ω和從動件的運動規律和偏心距e,設計該凸輪輪廓曲線.
4)偏置直動尖頂從動件盤形凸輪
1'3'
5'7'
8'9'
11'13'
12'14'-ωω
6'1'
2'3'
4'5'
7'8'
15'14'
13'12'
11'10'
9'設計步驟小結:
①選比例尺μl作基圓r0;
②反向等分各運動角;
③確定反轉後,從動件尖頂在各等份點的位置;
④將各尖頂點連線成一條光滑曲線.
1514
1312
11109k9
k10k11
k12k13
k14k1512
3456
78k1k2
k3k5
k4k6
k7k8
60°120°
90°90°s2δ
5)擺動尖頂從動件盤形凸輪
設計:潘存雲
120°
b'1φ1
r060°
120°
90°90°sδ
已知凸輪的基圓半徑r0,角速度ω,擺桿長度l以及擺桿迴轉中心與凸輪迴轉中心的距離d,擺桿角位移方程,設計該凸輪輪廓曲線.
1'2'
3'4'56
785'6'
7'8'
b1b2
b3b4
b5b6
b7b8
60 °
90 °ω-ω
dabl
1234
b'2φ2
b'3φ3
b'4φ4
b'5φ5
b'6φ6
b'7φ7
a1a2
a3a4
a5a6
a7a8δy
xb0三.用解析法設計凸輪的輪廓曲線
例:偏置直動滾子從動件盤形凸輪
θ由圖可知: s0=(r02-e2)1/2
實際輪廓線-為理論輪廓的等距線.
曲線任意點切線與法線斜率互為負倒數:
原理:反轉法
設計結果:輪廓的引數方程:
x=x(δ) y= y(δ)
x=(s0+s)sinδ
+ ecosδ
y=(s0+s)cosδ
- esinδ
etgθ= -dx/dy
=(dx/dδ)/(- dy/dδ)
=sinθ/cosθ
(1)e
r0-ω
ω rr
r0s0sn
ns0yx
δδ已知:r0,rt,e,ω,s=s(δ)
(x, y)rrn
n對(1)式求導,得:
dx/dδ=(ds/dδ- e)sinδ+(s0+s)cosδ
式中: "-"對應於內等距線,
"+"對應於外等距線.
實際輪廓為b'點的座標:
x'=y'=
x - rrcosθ
y - rrsinθδy
xb0θe
er0-ω ω
rrr0s0s
nns0y
xδδ( dx/dδ)
( dx/dδ)2+( dy/dδ)2
得:sinθ=
( dy/dδ)
( dx/dδ)2+( dy/dδ)2
cosθ=
(x',y')
θ(x',y')
θdy/dδ=(ds/dδ- e)cosδ-(s0+s)sinδ
§8-4 凸輪基本尺寸的確定
上述設計廓線時的凸輪結構引數r0,e,rr等,是預先給定的.實際上,這些引數也是根據的受力情況是否良好,動作是否靈活,尺寸是否緊湊等因素由設計者確定的.
1.凸輪的壓力角
2.凸輪基圓半徑的確定
3.滾子半徑的確定bω
1.凸輪的壓力角vg
壓力角----正壓力與推桿上b點速度方向之間的夾角α
α↑→fx↑
→發生自鎖
f工程上要求:αmax ≤[α]
α直動推桿:[α]=30°
擺動推桿:[α]=35°～45°
回程:[α]'=70°～80°
提問:平底推桿α= ↑↑
boω2.凸輪基圓半徑的確定nn
r0 ↑
α↓tgα =
s + r20 - e2
ds/dδ ± e
式中:當導路與瞬心同側時去"-".
對於直動推桿凸輪存在乙個正確偏置的問題!
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.
正確偏置:導路位於與凸輪旋轉方向ω相反的位置.
設計:潘存雲
ρa-工作輪廓的曲率半徑,ρ-理論輪廓的曲率半徑,
rt-滾子半徑
ρρa=ρ-rt rt
ρa=ρ-rt
輪廓正常
外凸rtρaρ
對於外凸輪廓,要保證正常工作,應使: rt ≤ρmin
什麼是柔性衝擊和剛性衝擊,什麼是凸輪機構的剛性衝擊與柔性衝擊
度量就是加速度的大小。柔性衝擊是加速度發生有限大突變,剛性衝擊是加速度發生無限大突變。建築上 柔性就是一點一點往上加物體,對被加上物體的東西來說就是柔性衝擊,剛性就象汽車撞上牆對牆來說就是剛性衝擊.機械傳動中什麼叫剛性衝擊?什麼叫柔性衝擊?剛性衝擊 由加速度產生的慣性力突變為無窮大,致使機械產生的強...
凸輪機構的最大壓力角與最小壓力角出現在什麼位置
應該當在同一直bai 線上的時候，du是最大壓力角的zhi位置。凸輪輪廓線在dao接觸點專的法線方向與推屬杆上相應接觸點 同一點 的速度方向 推桿運動方向 之間所夾的銳角。在確定凸輪與傳動軸的聯接方式時，應綜合考慮凸輪的裝拆 調整和固定等題目。對於執行機構較多的裝置，其各執行構件之間的運動協調性通常...
請高手幫講一下凸輪機構的壓力角會產生什麼後果
如果壓力角設計不合理可能會使機構出現自鎖現象,無法工作,也可能使得摩擦損失增大。請問凸輪機構中壓力角的大小對凸輪機構運動有什麼影響?驅動從動件的有用分力一定時,基圓越小,壓力角越大,則有害分力越大,機構的效率越低。當 增大到一定程度,以致在導路中所引起的摩擦阻力大於有用分力 時,無論凸輪加給從動件的...