第9章 凸轮机构及其设计

《第9章 凸轮机构及其设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第9章凸轮机构及其设计§9－1凸轮机构的应用和分类§9－2推杆的运动规律§9－3凸轮机构的压力角§9－4凸轮轮廓曲线的设计应用：送料机构、靠模车削机构、配气机构、冲床机构等。特点：滚子――磨损小，应用广；平底――受力好、润滑好，用于高速传动。尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构；§9－1凸轮机构的应用和分类结构：三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。作用：将连续回转=>从动件直线移动或摆动。分类：1)按凸轮形状分：圆锥、移动、圆柱、盘形凸轮。2)按推杆形状：尖顶、滚子、平底从动件。靠模车削

2、移动凸轮机构3)按推杆运动分：直动(对心、偏置)、摆动内燃机气门机构4)按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等）几何形状封闭(凹槽、等宽、等径凸轮)优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。缺点：线接触，容易磨损。12刀架o机床进给机构设计：潘存云δ0′δ0′oδs§9－2推杆的运动规律凸轮机构设计的基本任务:1)根据工作要求选定凸轮机构的形式;名词术语：一、推杆的常用运动规律基圆、推程运动角、基圆半径、推程、远休止角、回程运动角、回程、近休止角、行程：h（最大位移）。r0hω1A2)推杆运动规律;3)合理确定结构尺寸;4)设

3、计轮廓曲线。δ01δ01δ02δ02DBCB’δ0δ0运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S、速度V、和加速度a随时间t或δ的变化规律。形式：多项式、三角函数。S=S(t)或S=S(δ)V=V(t)或V=V(δ)a=a(t)或a=a(δ)设计：潘存云δ0′δ0′oδsr0hω1Aδ01δ01δ02δ02DBCB’δ0δ0二、多项式运动规律一般表达式：求一阶导数得速度方程：求二阶导数得加速度方程：1.等速运动（一次多项式）运动规律推程运动方程：回程运动方程：sδ0vah+∞－∞刚性冲击2.等加速等减速（二次多项式）运动规律位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半。推程加速上升段边

4、界条件：起始点：δ=0，s=0，v＝0中间点：δ=δ0/2，s=h/2求得：C0＝0，C1＝0，C2＝2h/δ02加速段推程运动方程为：s＝2hδ2/δ02v＝4hωδ/δ02a＝4hω2/δ02h/2δ0h/2推程减速上升段边界条件：终止点：δ=δ0，s=h，v＝0中间点：δ=δ0/2，s=h/2求得：C0＝－h，C1＝4h/δ0，C2＝-2h/δ02减速段推程运动方程为：s＝h-2h(δ-δ0)2/δ021δsδvv＝-4hω(δ-δ0)/δ02a＝-4hω2/δ02235462hω/δ0柔性冲击4hω2/δ02δa重写加速段推程运动方程为：s＝2hδ2/δ02v＝4h

5、ωδ/δ02a＝4hω2/δ023设计：潘存云hδ03.余弦加速度(简谐)运动规律123456在起始和终止处理论上a为有限值，产生柔性冲击。123456推程：回程:sva设计：潘存云v2s2a2δ1δ1δ1hoooδt正弦改进等速三、改进型运动规律将几种运动规律组合，以改善运动特性。+∞-∞vsahoooΦ设计：潘存云OBω1定义：正压力与推杆上力作用点B速度方向间的夹角α→F''↑，若α大到一定程度时，会有：→机构发生自锁。§9－3凸轮机构的压力角αnn一、压力角与作用力的关系不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。FF'F''F'----有用分力,沿导路方向F''----有害分

6、力，垂直于导路F''=F'tgαF'一定时，α↑Ff>F'Ff为了保证凸轮机构正常工作，要求：α<[α]设计：潘存云OBω1二、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系P点为速度瞬心，于是有：v=lOPω1r0↑[α]=30˚----直动从动件；[α]=35°～45°----摆动从动件；[α]=70°～80°----回程。nnP→lOP=v2/ω1eαds2/dΦ=ds2/dΦ=lOC+lCPlCP=lOC=elCP=ds2/dΦ-etgα=S2+r20-e2ds2/dΦ-e→α↓C(S2+S0)tgαS0=r20-e2若发现设计结果α〉[α]，可增大r0s0s2Dv2v2r0设计：

7、潘存云OBω1αds2/dΦ得：tgα=S2+r20-e2ds2/dΦ+enn同理，当导路位于中心左侧时，有：lOP=lCP-lOC→lCP=ds2/dΦ+e于是：tgα=S2+r20-e2ds2/dΦ±ee“+”用于导路和瞬心位于中心两侧；“-”用于导路和瞬心位于中心同侧；显然，导路和瞬心位于中心同侧时，压力角将减小。注意：用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。PClCP=(S2+S0)tgαS0=r02-e2r0s0s2D正确偏置：导路向推程相对速度瞬心的同侧偏置。设计：潘存云nn