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1、内 容 应用与分类 推杆的运动规律 凸轮廓线曲线的设计 凸轮机构基本尺寸的确定,凸轮机构及其设计,重 点 几种常用运动规律的特点和应用 压力角与机构尺寸、机构效率的关系 盘形凸轮廓线曲线的设计,一、应用,配气机构,绕线机构,1 应用与分类,靠模机构,进刀机构,二、分类,1. 按凸轮的形状分：,2. 按从动杆运动形式分:,3. 按从动杆形状分：,盘形、移动、圆柱,移动（直动）、摆动,尖顶、滚子、平底,偏置、偏距 e 、偏距圆,偏置凸轮的转角、从动杆的相对位置,理论廓线、工作廓线,基圆半径指的是理论廓线上的最小向径 .,工,理,d01,d0,d0,e,w,d,d,w1,一、等速运动规律 (直线位移
2、运动规律、 一次多项式运动规律),S,d,d0,H,V,d,d0,a,d,Hw,d0,d0,特点：设计简单、匀速进给、amax 最小。 始点、末点有刚性冲击。 适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。,二、等加速等减速运动规律 (抛物线位移运动规律、二次多项式运动规律),S,d,d0,H,V,d,d0,a,d,2Hw,d0,d0,4Hw2,d0,d0,H,特点: amax 最小, 惯性力小。,起、中、末点有软性冲击. 适于中低速、中轻载.,S,d,a,d,三、余弦加速度运动规律 (简谐运动位移运动规律),d0,H,0 1 2 3 4 5 6 7 8,1,2,3,4,5,6,7,8,
3、S,d,V,d,0 1 2 3 4 5 6 7 8,d0,pHw,2d0,0,1,2,3,4,5,6,7,8,p2Hw2,2d02,0,1,2,3,4,5,6,特点: 加速度变化连续平缓. 始、末点有软性冲击. 适于中低速、中轻载.,0 1 2 3 4 5 6 7 8,d0,7,8,a,d,d0,pHw2,d02,0,1,2,4,6,7,8,0 1 2 3 4 5 6 7 8,3,四、正弦加速度运动规律,V,d,2Hw,d0,0,1,2,3,4,6,8,d0,0 1 2 3 4 5 6 7 8,5,5,7,H,p,特点： 加速度变化连续. amax 最大. 对加工误差敏感. 适于高中速、轻载.
4、,(摆线投影位移运动规律),d0,1 2 3 4 5 6 7 8,d,H,1,2,3,4,5,6,S,7,0,0,a,d,五、几种常用运动规律的比较,H,等速,余弦,d0,等加,正弦,等速的 amax 最小, 省力. 正弦的 amax 最大.,a,等速的 Vmax 最小, 安全.,d0,等加的 amax 最小，惯性小. 等速的 a . 正弦的 a 连续.,(动量 mVmax 最小,S,d,V,d,即冲力 F = mV/t 最小.),6. 多项式运动规律 S = C0 + C1d + C2d2 + C3d3 + + Cndn .,六、常用运动规律的选择 1. 没有任何要求、轻载、,2. 低速、轻
5、载，要求等速、,小行程、手动,可用圆弧或偏心圆.,等位移,3. 中低速、中轻载,可用等加减速或余弦加速度运动规律.,可用等速运动规律.,4. 较高速、轻载,可用正弦加速度运动规律.,5. 组合型.,一、对心尖顶移动从动杆 例: 已知 R0、H、w 的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角:,凸轮转角,从动杆运动规律,0180 等速上升 H 180 210 上停程 210 300 等速下降 H 300 360 下停程,解: 1. 以 mS = 作位移曲线.,S,d,0,3600,1800,2100,3000,H,1 2 3 4 5 6 7 8 9 10,2. 以同样的 mS 作凸轮廓线,w,0,1,
6、2,3,4,5,6,7,8,9,10,3 凸轮廓线曲线的设计,二.对心滚子移动从动杆 已知: R0、H 、RT 、 w 的方向、 从动杆运动规律和凸轮相应转角.,n,n,理论廓线,工作廓线,三、偏置尖顶移动从动杆 例. 已知: R0、H、e 、 w 的方向、,凸轮转角,从动杆运动规律,0180 等速上升 H 180 210 上停程 210 300 等速下降 H 300 360 下停程,解: 1. 以 mS = 作位移曲线.,2. 以同样的 mS 作凸轮廓线,w,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,四、偏置滚子移动从动杆,从动杆运动规律和凸轮相应转角:,从动杆运动规律和凸轮相应转角:,
7、例. 已知: R0、L2、L3 、 w1 的方向、,五、尖顶摆动从动杆,凸轮转角f,从动杆运动规律,01800 等速上升 ym,w1,L2,ym,R0,L3,1,1800 2100 上停程 2100 3000 等速下降 ym 3000 3600 下停程,解: 1. 以 my = 作位移曲线.,2. 以 mL = 作凸轮廓线,0,1,2,3,4,5,w1,y1,y2,y3,L2,2,3,六、滚子摆动从动杆,七、摆动从动杆盘形凸轮的压力角和从动杆的相对位置,n,n,V,a,w1,d,一、压力角 a 与驱动力 P,a,a P 当 a 大于一定值, 将自锁. 一般, 推程 a = 30 (移动) 35
8、 45 (摆动) 回程 a = 70 80,二、压力角 a 与效率 h a h,a 过大将造成滑脱,4 凸轮机构基本尺寸的确定,1. 凸轮副的瞬心(同速点),运动平面平行的三个构件的三个速度瞬心（同速点），必在同一条直线上。, 高副接触, 速度瞬心在接触点公法线上.,据此, 接触点公法线与连心线的交点 P,VP1 = VP2,P13,P23,P12,三、压力角 a 与基圆半径 r0,即为凸轮付 1、2 的瞬心.,三心定理,1,2,3,P,C,V,C1,V,C2,2. 压力角 a 与基圆半径 r0,tga = ,CPBC,=,OP - OC,BC,其中： 据三心定理 VP1 = VP2, OC
9、= e, BC =,即: OPw = V,得: OP = V/w,S + S0,= S +,r02 - e2,从而 tga =,V/w - e,S +,r02 - e2,C,B,P,a,1,2,3,S0,显然, R0 a ,3. 偏置方向与压力角,凸轮逆时针转动, 从动杆应右偏置;凸轮顺时针转动, 从动杆应左偏置.,w,e,r0,四、凸轮基圆半径的确定,1.诺模图,2.经验法确定 Rb,r0,r孔,rT,r毂,35,1) 结构要求,r0 = r毂 + rT + (35) mm,其中, 轮毂半径,2) 验算 amax,H,等速,余弦,dL,等加,正弦,等速运动规律, amax 在起点处; 其余运动规律, amax 在中点附近.,r毂= 1.75 r孔+ (57) mm,rT 过大, 外凸时可能 造成凸轮工作廓线变尖或失真;,rT 过小, 滚子销及滚子的强度会不够.,一般, rT 35 mm .,3.,五、滚子半径 rT 1. 外凸,r工= r - rT,2. 内凹,r工= r + rT,r,r工,rT,失真,r,r工,rT,变尖,4. 曲率中心的求取,结束,
