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1、1.1.凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮廓线设计方法的基本原理7.37.3 凸轮轮廓设计凸轮轮廓设计2.2.用作图法设计凸轮廓线用作图法设计凸轮廓线1)1)对心直动尖顶推杆盘形凸轮对心直动尖顶推杆盘形凸轮2)2)对心直动滚子推杆盘形凸轮对心直动滚子推杆盘形凸轮3)3)对心直动平底推杆盘形凸轮对心直动平底推杆盘形凸轮4)4)偏置直动尖顶推杆盘形凸轮偏置直动尖顶推杆盘形凸轮5)5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆盘形凸轮机构6)6)直动推杆圆柱凸轮机构直动推杆圆柱凸轮机构7)7)摆动推杆圆柱凸轮机构摆动推杆圆柱凸轮机构3.3.用用解析法解析法设计凸轮的轮廓曲线设计凸轮的轮廓曲线作者：潘存云教授设
2、计：潘存云一、凸轮廓线设计方法的基本原理一、凸轮廓线设计方法的基本原理反转原理反转原理：依据此原理可以用几何作图的方法依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线，设计凸轮的轮廓曲线， 给给整整个个凸凸轮轮机机构构施施以以- -时时，不不影影响响各各构构件件之之间间的的相相对对运运动动，此此时时，凸凸轮轮将将静静止止，而而从从动动件件尖尖顶顶复复合合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。O O - -3 31 12 23 33 31 11 12 22 2作者：潘存云教授设计：潘存云60r0120-1已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度角速度和和从动件的运动规律，
3、设计该凸轮轮从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。廓曲线。设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。1.1.对心直动尖顶对心直动尖顶从动件从动件盘形凸轮盘形凸轮135782345 67 8910111213149090A1876543214131211109二、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制二、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 6012090901 3 5 7
4、8911 13 15s 91113121410作者：潘存云教授2)2)对心直动滚子推杆盘形凸轮对心直动滚子推杆盘形凸轮设计：潘存云s 911 13 151 3 5 7 8r0A120-1设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。135789111312142345 67 8910111213146090901876543214131211109理论轮廓理论
5、轮廓实际轮廓实际轮廓作各位置滚子圆的内作各位置滚子圆的内( (外外) )包络线。包络线。已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。轮廓曲线。 601209090偏置直动尖底推杆盘形凸轮的运动循环图偏置直动尖底推杆盘形凸轮的运动循环图作者：潘存云教授设计：潘存云911 13 151 3 5 7 8O OeA A已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度角速度和从动件的运动规律和偏心距和从动件的运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。3 3) )偏置直动尖顶偏置直动尖顶从动件从动件盘形凸轮盘
6、形凸轮13578911131214-612345781514131211109设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 0; ; 反向等分各运动角反向等分各运动角; ; 确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置; ; 将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8 601209090s2 （右）偏置直动尖顶从动件盘形凸轮绘制过程右）偏置直动尖顶从动件盘形凸轮绘制过程（右）偏置直动滚子从动件盘形凸轮绘制过程（
7、右）偏置直动滚子从动件盘形凸轮绘制过程作者：潘存云教授4 4) )摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆盘形凸轮机构设计：潘存云120B11 1r0 601209090 已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度角速度，摆杆长度摆杆长度l以及摆以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距离杆回转中心与凸轮回转中心的距离d，摆摆杆角位移方程，杆角位移方程，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。12345 6 7 85678B1B2B3B4B5B6B7B860 90 -dABl1 2 3 4B22 2B33 3B44 4B55 5B66 6B77 7A1A2A3A4A5A6A7A87-4 凸轮设计中应
8、注意的问题凸轮设计中应注意的问题一、凸轮机构的压力角和自锁一、凸轮机构的压力角和自锁 设计时应使设计时应使 依靠外力（如弹簧力）或凹槽返回保证接触不必校核。作者：潘存云教授作者：潘存云教授nnv FOr r0 0 （凸轮习题（凸轮习题2）-画出各图中从动件的压力角画出各图中从动件的压力角F=0v Fv二、基园半径二、基园半径r r0 0的选择的选择 Radius of Curvature r r0 0与凸与凸轮机构的机构的压力角直接有关力角直接有关 r r0 0 机构尺寸机构尺寸 但但一般在满足一般在满足maxmax 选取选取 r r0min0min作者：潘存云教授作者：潘存云教授设计：潘存云
9、a工工作作轮轮廓廓的的曲曲率率半半径径，理理论论轮轮廓廓的的曲曲率率半半径径， rr滚子半径滚子半径rr arr rr 轮廓失真轮廓失真三三. 滚子半径的确定滚子半径的确定arr rr arr0轮廓正常轮廓正常轮廓变尖轮廓变尖内凹内凹arrrrrr rr arr 轮廓正常轮廓正常外凸外凸rra小结：在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定小结：在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定r r0 0 ,而而在定在定r r0 0时，应考虑结构条件（不能太小）、压力角、时，应考虑结构条件（不能太小）、压力角、工作轮廓是否失真等因素。对滚子推杆，应恰当选工作轮廓是否失真等因素。对滚子推杆，应恰当选取取r rr r，
10、还要满足强度和工艺性要求。，还要满足强度和工艺性要求。 本章重点：本章重点：从动件运动规律：特性及作图法；从动件运动规律：特性及作图法；理论轮廓与实际轮廓的关系；理论轮廓与实际轮廓的关系；凸轮压力角凸轮压力角与基圆半径与基圆半径r r0 0的关系；的关系；掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法；掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法； 设计设计一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构一对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构。已知凸轮逆时针方向等角速度回转已知凸轮逆时针方向等角速度回转,从动件最大行从动件最大行程程h=16mm, 基圆半径基圆半径rmin=20mm, =150(等速等速运动运动), s=30, =120(等速运动等速运动),s=60,取取比例尺比例尺1:1, 作出从动件位移线图和凸轮轮廓作出从动件位移线图和凸轮轮廓,保留保留作图线。作图线。
