机械原理凸轮轮廓曲线设计.ppt

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1、多缸内燃机-配气机构一、凸轮轮廓曲线设计的基本原理二、凸轮轮廓曲线的作图法§4-3凸轮轮廓曲线的设计凸轮上的观察结果机架上的观察结果一、凸轮廓线设计方法的基本原理反转原理：依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线。给整个凸轮机构施以-ω时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。O-ω3’1’2’331122ω反转前反转后机架凸轮从动件不动不动转动-转动S移动S移动-转动r0ωr0ωA1A2A3A4S2r0ωA2A3A1A4S3S4r0ωA2A3A

2、1A4r0ωA1A2A3A4r0ωA1A2A3A4-ωr0ωA1A2A3A4-ω-ω-ωA1A2A3A4r0Os1357860º120º90º90º60º120º1290ºA90º91113151357891113121410二、用作图法设计凸轮廓线1.对心尖顶移动从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径r0，凸轮角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。①选比例尺l，作位移曲线和基圆r0。②等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。3

3、4567818765432101191213141413121110915③确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置。设计步骤④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。eA2.偏置尖顶移动从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径r0，角速度和从动件的运动规律及偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。①选比例尺l，作位移曲线、基圆r0和偏距圆e。设计步骤②等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。O612345781514131211109151

4、4131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8s1357860º120º90º90º91113151357891113121410③确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置。④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。r0OA3.对心滚子移动从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径r0，滚子半径rT、凸轮角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。①选比例尺l，作位移曲线和基圆rb。设计步骤②等分位移曲线及反向等分各运动角，确定

5、反转后对应于各等分点的从动件的位置。理论轮廓曲线实际轮廓曲线s1357860º120º90º90º9111315135789111312141060º120º1290º90º34567818765432101191213141413121110915③确定反转后从动件滚子中心在各等分点占据的位置。④将各点连接成一条光滑曲线。⑤作滚子圆族及滚子圆族的内包络线。实际轮廓——凸轮与从动件直接接触的廓线称为凸轮的工作廓线。理论轮廓——对于滚子从动件，可把滚子圆心

6、看作从动件的尖点，该点的复合运动轨迹称为凸轮的理论廓线。实际廓线是滚子的包络线。基圆——以凸轮理论轮廓曲线上的最小半径为半径所画的圆。对于尖顶从动件来说，凸轮的理论轮廓和实际轮廓重合。对心直动平底推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度ω和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：①选比例尺μl作基圆r0。②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。③确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。④作平底直线族的内包络线。4.对心直动平底推杆盘形凸轮123456788’7’6’5’4’3’2’1’9’10’1

7、1’12’13’14’1514131211109sδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’了解摆动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度ω，摆动推杆长度l以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距离d，摆杆角位移方程，设计该凸轮轮廓曲线。5.摆动尖顶从动件盘形凸轮机构A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8120°60°90°B’1φ1B’2φ2B’3φ3B’4φ4B’5φ5B’6φ6B’7φ7ω-ωr0ABldφδ60°1

8、20°90°90°1’2’3’4’123456785’7’6’8’6小结应用反转法时应注意：要能正确理解凸轮实际廓线和理论廓线的关系要正确确定推杆的反转方向正确确定推杆在反转运动中占据的位置直动推杆：推杆在反转前后两位置线的夹角应等于凸轮的转角摆动推杆：反转前后推杆摆动中心和凸轮轴心的两连线之间的夹角应等于凸轮的转角正确确定推杆的位移或摆角直动推杆：位移等于推杆所在位置与理论廓线的交点