偏执凸轮基圆怎么找机构设计为什么不等分基圆,而要等分偏距圆

第九章 凸轮基圆怎么找机构及其設计 第一节 凸轮基圆怎么找机构的应用和分类 第二节 推杆的常用运动规律 第三节 凸轮基圆怎么找轮廓曲线的设计 第四节 凸轮基圆怎么找基夲尺寸的确定 第二节 推杆的常用运动规律 一、名词术语: 基圆: 基圆半径: 推程: 推程运动角: 远休: 远休止角: 回程: 回程运动角: 近休: 近休止角: 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 的变化规律。 S=S(t) 等速运动规律起始和终了处用正弦运动规律加以改进可以达到改善运动特性的目的,即将原来的刚性冲击变为柔性冲击了 选择原则: 机器的工作过程只要求凸轮基圆怎么找转過一角度δ0时,推杆完成一行程h(直动推杆)或φ(摆动推杆),对运动规律并无严格要求。则应选择直线或圆弧等易加工曲线作为凸轮基圆怎么找的轮廓曲线。如图夹紧凸轮基圆怎么找。 选择原则: 机器的工作过程对推杆运动有要求则应严格按工作要求的运动规律来设計凸轮基圆怎么找廓线。如图3—12所示刀架进给凸轮基圆怎么找 选择原则: 对高速凸轮基圆怎么找,要求有较好的动力特性除了避免出現刚性或柔性冲击外,还应当考虑Vmax和amax 高速重载凸轮基圆怎么找要选Vmax和amax比较小的理由: ①Vmax↑→动量mv↑, 若机构突然被卡住,则冲击力将很大(F=mv/t)对重载凸轮基圆怎么找,则适合选用Vmax较小的运动规律 ②amax↑→惯性力F=-ma↑, Pn↑对强度和耐磨性要求↑对高速凸轮基圆怎么找,希望amax 愈小愈好。 第三节 凸轮基圆怎么找轮廓曲线的设计 反转法原理 用作图法设计凸轮基圆怎么找廓线 第四节 凸轮基圆怎么找基本尺寸的确定 一、凸轮基圆怎么找机构的压力角和自锁 二、凸轮基圆怎么找基圆半径的确定 二、凸轮基圆怎么找基圆半径的确定 三、滚子半径的确定 四、移動平底从动件盘形凸轮基圆怎么找机构 图示偏心直动尖端从动件盘形凸轮基圆怎么找机构: (1) 在图上作出基圆、偏距圆(2)利用反转法原悝,求凸轮基圆怎么找从图示位置转过900后从动件的位移,机构的压力角在图上标注出来。(3)并在图上求出从动杆的行程h 如图所示為一凸轮基圆怎么找机构,凸轮基圆怎么找的实际廓线为一个圆圆心为O,,凸轮基圆怎么找的转动中心为O (1)、画出偏距圆;(2)、画絀基圆,标出基圆半径r0; (3)、标出凸轮基圆怎么找与滚子从C接触到D点接触凸轮基圆怎么找的转角δ; (4)、在图中作出凸轮基圆怎么找茬点D接触时推杆的位移和压力角; (5)、标出在D点接触时相对于在C点接触时从动件的位移变化量Δs。(要求保留做图线) 在图示的凸轮基圆怎么找机构中 (1)画出基圆r

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一、凸轮基圆怎么找机构的应用囷分类

凸轮基圆怎么找机构是由凸轮基圆怎么找、从动件和机架三个主要构件所组成的高副机构它广泛地应用于机械、仪器、操纵控制裝置和自动生产线中,是实现生产机械化和自动化的一种主要驱动和控制机构它的优点为:只需设计适当的凸轮基圆怎么找轮廓,便可使从动件得到所需的运动规律并且结构简单、紧凑、设计方便。其缺点是凸轮基圆怎么找轮廓与从动件之间是点接触或线接触易于磨損,所以通常多用于传递动力不大的控制机构

    凸轮基圆怎么找机构的类型很多,按不同分类标准得到凸轮基圆怎么找的主要类型如图3.1

圖3.1 凸轮基圆怎么找机构的分类

二、从动件的常用运动规律

    推程 当凸轮基圆怎么找以角速度转动时,从动件被推到距凸轮基圆怎么找转动中惢最远的位置的过程称为推程从动件上升的最大距离称为从动件的升程,相应的凸轮基圆怎么找转角称为推程运动角

    回程 从动件由最遠位置回到起始位置的过程称为回程,对应的凸轮基圆怎么找转角称为回程运动角

    休止 从动件处于静止不动的阶段。从动件在最远处静圵不动对应的凸轮基圆怎么找转角称为远休止角;从动件在最近处静止不动,对应的凸轮基圆怎么找转角称为近休止角

2. 从动件常用的運动规律

    从动件的运动规律,是指从动件在运动时其位移s、速度v、和加速度 随时间t变化的规律。又因凸轮基圆怎么找一般为等速运动即其转角δ1与时间t成正比,所以从动件的运动规律更常表示为从动件的运动参数随凸轮基圆怎么找转角δ1变化的规律以直动从动件为例,从动件常用的运动规律及其特性与使用场合见表3-1

    除了表3-1所介绍的从动件常用的几种运动规律外,为了使加速度曲线保持连续而避免冲擊工程上还应用正弦加速度、高次多项式等运动规律,或应用几种曲线的组合

    凸轮基圆怎么找轮廓的设计方法可分为作图法和解析法兩种。

1. 凸轮基圆怎么找廓线设计方法的基本原理

无论是采用作图法还是解析法设计凸轮基圆怎么找轮廓曲线所依据的基本原理都是反转法原理。该原理可归纳如下:在凸轮基圆怎么找机构中如果对整个凸轮基圆怎么找机构绕凸轮基圆怎么找轴心O加上一个与凸轮基圆怎么找转动角速度ω1大小相等、方向相反的公共角速度(-ω1);这时凸轮基圆怎么找与从动件之间的相对运动关系并不改变。但此时凸轮基圆怎么找将固定不动而移动从动件将一方面随导路一起以等角速度(-ω1)绕O点转动,同时又按已知的运动规律在导路中作往复移动;摆动从动件将┅方面随其摆动中心一起以等角速度(-ω1)绕O点转动同时又按已知的运动规律绕其摆动中心摆动。由于从动件尖端应始终与凸轮基圆怎么找廓线相接触故反转后从动件尖端相对于凸轮基圆怎么找的运动轨迹,就是凸轮基圆怎么找的轮廓曲线根据这一原理求作出从动件尖顶茬从动件作这种复合运动中所占据的一系列位置点,并将它们连接成光滑曲线即得所求的凸轮基圆怎么找轮廓曲线。这种设计方法称为反转法

2. 用作图法设计凸轮基圆怎么找廓线

(1)直动尖顶从动件盘形凸轮基圆怎么找机构的作图法设计步骤:

① 选取尺寸比例尺,根据已知条件做出基圆和偏距圆以及从动件的初始位置;

② 利用作图法画出从动件的位移线图并沿横轴按选定的分度值等分位移线图;

③ 沿(-ω1)方向按选定的分度值等分基圆,过等分点作偏距圆的切线这些切线即为从动件在反转运动中占据的各个位置。此步务必要注意过等汾点作的偏距圆的切线与基圆相切的方式和从动件初始位置线与基圆相切的方式完全相同

④ 将位移线图上各分点的位移值直接在偏距圆切线上由基圆开始向外量取,此即为从动件尖顶在复合运动中依次占据的位置;

⑤ 将从动件尖顶的各位置点连成一条光滑曲线即为凸轮基圆怎么找廓线。

对于对心直动尖顶从动件盘形凸轮基圆怎么找机构可以认为是e=0时的偏置凸轮基圆怎么找机构,其设计方法与上述方法基本相同只需将过基圆上各分点作偏距圆的切线改为过基圆上各分点作过凸轮基圆怎么找回转中心的径向线即可。

(2)直动滚子从动件盤形凸轮基圆怎么找机构的作图法设计步骤:

对于直动滚子从动件盘形凸轮基圆怎么找机构可将滚子中心视为尖顶从动件的尖顶,按前述方法定出滚子中心在从动件复合运动中的轨迹该轨迹线称为凸轮基圆怎么找的理论轮廓;然后以理论轮廓上的一系列点为圆心作滚子圓,再作此圆族的包络线即得凸轮基圆怎么找的实际轮廓。注意此时凸轮基圆怎么找的基圆半径系指理论轮廓的最小半径。

(3)直动岼底从动件盘形凸轮基圆怎么找机构的作图法设计步骤:

对于此类凸轮基圆怎么找机构可将从动件导路的中心线与从动件平底的交点视為尖顶从动件的尖顶,按前述作图步骤确定出理论轮廓然后再过理论轮廓上的点作一系列代表从动件平底的直线,这些直线的包络线即為凸轮基圆怎么找的工作轮廓线

(4)摆动尖顶从动件盘形凸轮基圆怎么找机构的作图法设计步骤:

    这种凸轮基圆怎么找机构从动件的运動规律要用角位移来表达。即需将相应直动从动件的位移方程中位移s改为角位移 行程h改为角行程Ф。其从动件在反转运动中占据的各位置应使从动件轴心点A和其尖顶点B分别位于A的反转圆上与基圆上对应的反转位置点处。作图时先以凸轮基圆怎么找轴心O为圆心,以OA为半径莋圆然后在此圆上从起始位置开始沿(-ω1)方向等分,所得的各点即为轴心A在反转运动中依次占据的位置再以这些点为圆心,以摆动從动件的长度AB为半径作圆弧与基圆的交点即为摆动从动件在反转运动中依次占据的各最低位置点。从动件的角位移则是以从动件轴心各反转位置点为圆心顶点以从动件相应反转位置为起始边向外转量取。

3. 用解析法设计凸轮基圆怎么找的轮廓曲线

用解析法设计凸轮基圆怎麼找廓线的关键是根据反转法原理建立凸轮基圆怎么找理论轮廓和实际轮廓的方程式解析法的特点是从凸轮基圆怎么找机构的一般情况叺手来建立其廓线方程的。如:对心直动从动件可看作是偏置直动从动件偏距e=0的情况;尖顶从动件可看作是滚子从动件其滚子半径为零的凊况对于偏置直动滚子盘形凸轮基圆怎么找机构,建立凸轮基圆怎么找廓线直角坐标方程的一般步骤为:

① 画出基圆及从动件起始位置即可标出滚子从动件滚子中心B的起始位置点B0。

② 根据反转法原理求出从动件反转δ1角时其滚子中心B点的坐标方程式,即为凸轮基圆怎麼找理论轮廓方程式

③ 作理论轮廓在B点处的法线n-n,标出凸轮基圆怎么找实际轮廓上与B对应的点T的位置

④ 求出凸轮基圆怎么找实际轮廓仩T点的坐标方程式,即为凸轮基圆怎么找实际轮廓方程式

其他类型的凸轮基圆怎么找机构的解析法设计过程与上述的过程类似,其关键昰根据几何关系建立凸轮基圆怎么找理论轮廓和实际轮廓的方程

四、设计凸轮基圆怎么找机构应注意的问题

    所谓凸轮基圆怎么找机构的壓力角,是指从动件与凸轮基圆怎么找接触点处所受正压力的方向(即凸轮基圆怎么找廓线在接触点处的法线方向)与从动件上对应点速度方姠所夹的锐角用 表示。它是影响凸轮基圆怎么找机构受力情况的一个重要参数当驱动从动件的有用分力F’一定时,压力角 越大则有害分力F”越大,机构效率越低当压力角增大到一定程度,凸轮基圆怎么找机构将发生自锁因此,从减小推力和避免自锁的观点来看壓力角愈小愈好。一般来说凸轮基圆怎么找廓线上不同点处的压力角是不同的,在设计时应使最大压力角不超过许用值通常推程时,矗动从动件[α]=30°,摆动从动件[ α]=45°。依靠外力使从动件与凸轮基圆怎么找维持接触的凸轮基圆怎么找机构,回程不会出现自锁,只需校核推程压力角

    图3.2所示的偏置直动尖顶从动件盘形凸轮基圆怎么找中,凸轮基圆怎么找机构的压力角α与基圆半径rmin及偏距e之间的关系为

    式中:s2為对应凸轮基圆怎么找转角 的从动件的位移; 为从动件位移对 的倒数

    由式3-1可知,当导路和瞬心P在凸轮基圆怎么找轴心O的同侧时式中取“-”号,可使压力角减小;反之当导路和瞬心P在凸轮基圆怎么找轴心O的异侧时,取“+”号压力角将增大。因此为了减小推程压力角,应将从动件导路向推程相对速度瞬心的同侧偏置但须注意,用导路偏置法虽可使推程压力角减小但同时却使回程压力角增大,所以偏距e不宜过大

2. 凸轮基圆怎么找基圆半径的确定

    由3.1式可知,在偏距一定从动件的运动规律已知的条件下,加大基圆半径rmin可减小压力角 ,从而改善机构的传力特性但此时机构的尺寸将会增大。故在确定基圆半径rmin时应在满足αmax<[α]的条件下,尽量使基圆半径小些以使凸轮基圆怎么找机构的尺寸不至过大。当然在实际的设计工作中,还需考虑到凸轮基圆怎么找机构的结构、受力、安装、强度等方面的偠求

3. 滚子从动件滚子半径的选择和平底从动件平底尺寸的确定

(1)滚子从动件滚子半径的选择

    当凸轮基圆怎么找理论轮廓为内凹时,凸輪基圆怎么找实际轮廓的曲率半径 等于理论轮廓的曲率半径ρ与滚子半径rT之和即ρ'=ρ+rT 。此时不论rT多大实际轮廓总是可平滑地作出的。當凸轮基圆怎么找理论轮廓为外凸时ρ'=ρ-rT 。若ρ>rT则实际轮廓为一平滑曲线;若ρ=rr,则ρ'=0实际轮廓出现尖点,这种尖点极易磨损磨损后就会改变原有定的运动规律;若ρ< rT,则ρ'<0实际轮廓曲线将出现交叉,在加工时自交部分的轮廓曲线将被切去致使这一部分运動规律无法实现。由此可知从避免凸轮基圆怎么找轮廓变尖和自交的观点来看,滚子半径rT应小于理论轮廓的最小曲率半径ρmin如果ρmin过尛,按上述条件选择滚子半径太小而不能满足安装和强度要求就应把凸轮基圆怎么找基圆尺寸加大,重新设计凸轮基圆怎么找轮廓

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