xin第四章凸轮机构及其设计06[1][1].3.16

1、3-4 实现连杆给定位置的平面四杆机构 运动设计1.连杆位置用动铰链中心连杆位置用动铰链中心B、C两点表示两点表示2 连杆位置用连杆平面上任意两点表示连杆位置用连杆平面上任意两点表示3-5 实现已知运动规律的平面四杆机构 运动设计1 按给定行程速度变化系数设计四杆机构按给定行程速度变化系数设计四杆机构AB=(AC2-AC1)/2AB=(AC2-AC1)/2BC=(AC1+AC2)/2BC=(AC1+AC2)/2AC1=BC-ABAC1=BC-ABAC2=BC+ABAC2=BC+AB180180（K-1K-1） （K+1K+1）=确定比例尺确定比例尺llADlBClABADlBClABl,C C

2、1 1D DB B1 1C C2 2B B2 2 A A O O9090 - - 9090 - - E EF F(1)(1)曲柄摇杆机构曲柄摇杆机构已知摇杆的长度已知摇杆的长度C,C,摆角摆角 ,K,K,设设计此机构计此机构 （）曲柄滑块机构（）曲柄滑块机构AB1C1C2B2BCo oe e90900 0- - 90900 0- - H H12ACAClBCABlBCAB已知已知K K，滑块行程，滑块行程H H，偏，偏距距e e，设计此机构，设计此机构 。180(k-1)/(k+1)180(k-1)/(k+1)作作C1 C2 H H 作射线作射线C1O O 使使C2C1O=90, , 以以O

3、O为圆心，为圆心，C1O O为半径作圆。为半径作圆。以以A A为圆心，为圆心，A A C1为半径作弧交于为半径作弧交于E,E,得：得：作射线作射线C2O O使使C1C2 O=90。 作偏距线作偏距线e e，交圆弧于，交圆弧于A A，即为所求。，即为所求。l1 =EC2/ 2C2C1(3)0, 1kABCCACACAB222112lCDlBCDClCBl2222EDAB2B1C2C145已知:K=1,AB、AD杆长度,摇杆CD处于一个极限位置时,AB杆和机架AD杆间的夹角为45o,试设计此曲柄摇杆机构.下一页（3 3）型曲柄摇杆机构型曲柄摇杆机构 K=1(K=1(=0),=0),摇杆无急回运动摇

4、杆无急回运动特征。特征。D DA AC1C1C2C2B2B2B1B1a a2 2+d+d2 2=b=b2 2+c+c2 2结构特征结构特征:A,C1,C2:A,C1,C2三点共线三点共线返回行程速度变化系数行程速度变化系数 1 1 2 2急回特性：从动件正反两个行程的平均速度不相等急回特性：从动件正反两个行程的平均速度不相等180180（K-1K-1） （K+1K+1）= 从动件快行程的平均速度从动件快行程的平均速度 = 从动件慢行程的平均速度从动件慢行程的平均速度K =(180(180+）/ /（180180-)-)返回主要内容1 从动件的运动规律2 凸轮机构的设计3 凸轮机构基本尺寸的确定

5、一、凸轮机构的应用一、凸轮机构的应用二、凸轮机构的分类二、凸轮机构的分类三、凸轮机构的设计任务三、凸轮机构的设计任务 4 4 1 1凸轮机构的应用凸轮机构的应用和分类和分类. .凸轮机构的应用凸轮机构的应用 图内燃机配气凸轮机构图内燃机配气凸轮机构气阀杆ABC图图4-2 4-2 自动机床的进刀凸轮机构自动机床的进刀凸轮机构圆柱凸轮刀架的运动规律完全取决于曲线凹槽的形状扇形齿轮齿条冲压机冲压机1.1.凸轮机构：凸轮机构：凸轮是一个凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的具有曲线轮廓或凹槽的构件。当运动时，通过构件。当运动时，通过其上的曲线轮廓与从动其上的曲线轮廓与从动件的高副接触，使从动件的高副接触，使从

6、动件获得预期的运动，含件获得预期的运动，含有凸轮的机构称为凸轮有凸轮的机构称为凸轮机构。机构。它由它由凸轮凸轮、从动从动件件和和机架机架组成。组成。 凸轮凸轮 机架机架 从动从动件件一）按凸轮的形状分一）按凸轮的形状分1、盘形凸轮、盘形凸轮 2、移动凸轮、移动凸轮 3、圆柱凸轮、圆柱凸轮二、凸轮机构的分类二、凸轮机构的分类(a)(b)(c) 1、尖底从动件、尖底从动件 2、滚子从动件、滚子从动件 3、平底从动件、平底从动件二）按从动件的形式分二）按从动件的形式分尖底能与任意复杂的轮廓接触,实现任意运动,低速凸轮耐磨损,应用普遍接触部分形成油膜，受力平稳,传递效率高,高速凸轮三）、三）、按凸轮与

7、从动件的锁合方式分按凸轮与从动件的锁合方式分1、力锁合的凸轮机构、力锁合的凸轮机构2、几何锁合的凸轮机构、几何锁合的凸轮机构1）槽凸轮机构）槽凸轮机构2）等宽凸轮机构）等宽凸轮机构3）等径凸轮机构）等径凸轮机构4）主回凸轮机构）主回凸轮机构依靠凸轮和从动件的特殊几何形状而始终保持接触，特点免除弹簧附加的阻力，减小动力，提高效率缺点是:外廓尺寸较大,设计也较复杂.四）、四）、根据从动件的运动形式分根据从动件的运动形式分摆动从动件凸轮机构摆动从动件凸轮机构 （对心、偏置）（对心、偏置）移动从动件凸轮机构移动从动件凸轮机构(a)(b)(c)2.凸轮机构的优点：凸轮机构的优点：(1)结构简单，紧凑。结

8、构简单，紧凑。(2)只需确定适当的凸轮轮廓曲线，即可只需确定适当的凸轮轮廓曲线，即可实现从动件复杂的运动规律；实现从动件复杂的运动规律；3.缺点：缺点：(1)从动件与凸轮接触应力大，易磨损，从动件与凸轮接触应力大，易磨损，适用于传力不大的场合适用于传力不大的场合(2)凸轮轮廓加工困难凸轮轮廓加工困难.(3)从动件的行程不能过大从动件的行程不能过大.凸轮笨重凸轮笨重4.用途：用途：载荷较小的运动控制载荷较小的运动控制4-2 4-2 从动件常用运动规律从动件常用运动规律 一、基本运动规律一、基本运动规律二、从动件运动规律设计二、从动件运动规律设计 1. 基本概念基本概念1、基圆、基圆2、推程，推程

9、运动角、推程，推程运动角 ； 以凸轮的最小向径以凸轮的最小向径为半径所作的圆称为半径所作的圆称为基圆，基圆半径为基圆，基圆半径用用r表示。表示。4、远休止，远休止角、远休止，远休止角s；5、回程，回程运动角、回程，回程运动角 ；6、近休止，近休止角、近休止，近休止角 s ；3、行程、行程从动件在推程移从动件在推程移 动的距离，用动的距离，用 h 表示。表示。 一、凸轮机构的工作原理一、凸轮机构的工作原理s s s 二、基本运动规律二、基本运动规律a= 2(2c2 + 6c3 +12c4 2 + +n(n-1)cn n-2)式中，式中， 为凸轮的转角（为凸轮的转角（rad）；）； c0，c1，c

10、2， ，为，为n+1个待定系数。个待定系数。1、n=1的运动规律的运动规律 =0, s=0; = , s=h.s = c0+c1 v= c1 a=0 hS hv0a （一）（一） 多项式运动规律多项式运动规律s=c0 + c1 + c2 2 + c3 3 + + cn nv= ( c1 + 2c2 + 3c3 2 + +ncn n-1)1、等速运动规律 (直线位移运动规律、 一次多项式运动规律)Sdd0HVdd0adHd0d0特点：特点：设计简单、匀速进给、。设计简单、匀速进给、。 行程始点、末点加速度在理论上为无穷大，致使机行程始点、末点加速度在理论上为无穷大，致使机构受到强烈冲击：刚性冲击

11、。构受到强烈冲击：刚性冲击。刚性冲击刚性冲击适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况 hS hv0a 0,2, 2vhshs222224)(4)(2hahvhhs2、 n=2的运动规律的运动规律2221221022caccvcccs2, 20, 0, 0hsvs22222442hahvhs2、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)Sdd0HVdd0ad2Hd0d04H2d0特点特点: 在三处存在加速度的有限值的在三处存在加速度的有限值的突变，这种由于加速度发生有限值突变，这种由于加速度发生有限值突变而引起的冲

12、击：柔性冲击突变而引起的冲击：柔性冲击.适于中低速、中轻载适于中低速、中轻载.SABC柔性冲击柔性冲击柔性冲击柔性冲击增加多项式的幂次，可获得性增加多项式的幂次，可获得性能良好的运动规律能良好的运动规律 svaj 00001. 余弦加速度规律3222212111)cos()sin()cos(coscccvdtsccadtvctcahsvs,0,0,0)cos(2)sin(2)cos(12222hahvhs柔性冲击柔性冲击二、三角函数运动规律特点特点: 在行程开始和终止位置，加速在行程开始和终止位置，加速度有突变，引起柔性冲击度有突变，引起柔性冲击.适于中低速、中轻载适于中低速、中轻载.2. 正

13、弦加速度规律正弦加速度规律3222212111)2sin(4)2cos(2)2sin()sin(cccvdtsccadtvctcahss,0,0)2sin(2)2cos(1)2sin(2122hahvhsv 0 aj00 s 0h特点特点: 加速度曲线连续，理论上不存在加速度曲线连续，理论上不存在柔性冲击柔性冲击.对加工误差敏感。对加工误差敏感。适于高速、中轻载适于高速、中轻载.ad五、几种常用运动规律的比较H等速等速余弦余弦d0等加等加正弦正弦等速的等速的 Vmax 最小最小, 安全安全.d0等加的等加的 amax 最小，惯性小最小，惯性小.等速的等速的 a .正弦的正弦的 a 连续连续.(

14、动量动量 mVmax 最小最小, SdVd即冲力即冲力 F = mV/t 最小最小.)表表4-3 从动件常用基本运动规律特性从动件常用基本运动规律特性等等速速 1.0 刚性刚性低速轻载低速轻载等加速等减速等加速等减速 2.0 4.00柔性柔性中速轻载中速轻载余弦加速度余弦加速度 1.57 4.93柔性柔性中速中载中速中载正弦加速度正弦加速度 2.00 6.28 无无高速轻载高速轻载运动规律运动规律 vmax(h / ) amax冲击特性冲击特性 适用范围适用范围(h 2/ 2) 三、从动件运动规律设计：三、从动件运动规律设计：1、从动件的最大速度、从动件的最大速度vmax要尽量小；要尽量小；2

15、、从动件的最大加速度、从动件的最大加速度amax,惯性力越大惯性力越大,作用在高作用在高副接触处的应力大副接触处的应力大,机构的强度和耐磨性要求也越机构的强度和耐磨性要求也越高高.尽量小；尽量小；运动规律组合应遵循的原则：运动规律组合应遵循的原则：1、对于中、低速运动的、对于中、低速运动的 凸轮机构，凸轮机构，要求从动件的要求从动件的 位移曲线在衔接处相切，位移曲线在衔接处相切，以保证速度曲线的连续。以保证速度曲线的连续。2、对于中、高速运动的凸轮机构，、对于中、高速运动的凸轮机构，则还要求从动件的则还要求从动件的 速度曲线在衔接处相速度曲线在衔接处相切，以保证加速度曲线的连续。切，以保证加速

16、度曲线的连续。组合运动规律组合运动规律 a O ABCDEFO梯形加速度运动规律梯形加速度运动规律a 改进型等速运动规律改进型等速运动规律 0 0aa=0 v 0sh4-3按给定运动规律设计凸轮轮廓曲线 作图法一、直动从动件盘形凸轮机一、直动从动件盘形凸轮机构构 作图法作图法（1） 尖底直动从动件盘形凸轮机构尖底直动从动件盘形凸轮机构（2）滚子直动从动件盘形凸轮机构）滚子直动从动件盘形凸轮机构（3）平底直动从动件盘形凸轮机构）平底直动从动件盘形凸轮机构S SS2h( )( max)3）凸轮机构曲线轮廓的设计）凸轮机构曲线轮廓的设计4）绘制凸轮机构工作图）绘制凸轮机构工作图 1）从动件运动规律的

17、设计）从动件运动规律的设计2）凸轮机构基本尺寸的设计）凸轮机构基本尺寸的设计移动从动件：基圆半径移动从动件：基圆半径rb，偏心距，偏心距e;摆动从动件：基圆半径摆动从动件：基圆半径rb，凸轮转动中心到，凸轮转动中心到从动件摆动中心的距离从动件摆动中心的距离a及摆杆的长度及摆杆的长度l;滚子从动件：除上述外，还有滚子半径滚子从动件：除上述外，还有滚子半径rr。平底从动件：除上述外，平底长度平底从动件：除上述外，平底长度L。O1O2a lO1 erbrb凸轮设计的问题凸轮设计的问题凸轮轮廓曲线设计的基本原理凸轮轮廓曲线设计的基本原理（反转法）（反转法） 2 S 1123s1s2hOrb- 1 1s

18、122s233h1 1s11、对心尖底移动从动杆例: 已知 R0、H、 的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角: 凸轮转角凸轮转角从动杆运动规律从动杆运动规律 0150 等速上升 H150 180 上停程180 300 等速下降 H300 360 下停程解解: 1. 以以 S = 作位移曲线作位移曲线.2. 以同样的以同样的 S 作凸轮廓线作凸轮廓线B0(c0)c1c2c3c4c5c6c7c8c10c9B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10Sd03600150018003000H1 2 3 4 5 6 7 8 9 10123456789102.2.对心滚子移动从动杆对心滚子移动从动杆 已知已

19、知: R0、H 、RT 、 的方向、的方向、 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.nn理论廓线理论廓线实际轮廓曲线实际轮廓曲线rmin3 平底从动件盘形凸轮机构平底从动件盘形凸轮机构- 平底与导路的交点为参考点，取为尖底，运用尖底从动件凸轮的设计方法求出位置1, 2, 3.-过点做一系列平底，得一直线族，然后做直线族的包络线，得到凸轮的实际轮廓曲线。-634 偏置尖底从动件凸轮轮廓曲线设计偏置尖底从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法） 2 S 1123s1s2h- 11 11s1Orb es22h3已知：已知：S=S（ ），），rb，e， ，rr4 偏置尖底从动件凸轮

20、轮廓曲线设计偏置尖底从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法） 2 S 1123s1s2hOrb- 3321 1s2s1h 112es1s24、偏置尖顶移动从动杆 例. 已知: R0、H、e 、 的方向、凸轮转角凸轮转角从动杆运动规律从动杆运动规律 0150 等速上升 H150 180 上停程180 300 等速下降 H300 360 下停程解: 1. 以 S = 作位移曲线.2. 以同样的 S 作凸轮廓线c0c1c2c3c4c5c6c7c8c9c10从动杆运动规律和凸轮相应转角:1800Sd0360015003000H1 2 3 4 5 6 7 8 9 1012345678910B1B2B3

21、B4B5B6B7B8B9偏置滚子从动件凸轮轮廓曲线设计偏置滚子从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法） 2 S 1123s1s2h- 11 11s1Orb es22h3已知：已知：S=S（ ），），rb，e， ，rr5摆动从动件盘形凸轮机构摆动从动件盘形凸轮机构 S S 91122334455667788 2- B2B5B4B3C0B7B6B8C1C6C4C5C2C3C8C7 0 A0B0 0O S S A1A2A3A4A5A9A8A7A6B1 1C9B9（2）定出O,A0的位置，做基圆，与以A0为中心及 l为半径的圆弧交于B0，便是从动件尖底的初始位置。（3）以O,OA0作圆，沿顺时针方向

22、取各角度，再将推程运动角、回程运动角分为对应等份，得A1,A2,.是反转后从动件回转轴心的一系列位置。（4）自A1C1,A2C2开始，向外量取与图对应的从动件摆角，得从动件相对于凸轮的一系列位置B1,B2。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 rminmin。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。45 45 凸轮机构基本尺寸的确凸轮机构基本尺寸的确定定 一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸一、移动从动

23、件盘形凸轮机构的基本尺寸 二、摆动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸二、摆动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸 三、平底直动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸三、平底直动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸四、滚子从动件盘形凸轮机构滚子半径的选择四、滚子从动件盘形凸轮机构滚子半径的选择一、凸轮机构的压力角和自锁一、凸轮机构的压力角和自锁图图4-21 尖底从动件盘形凸轮机构尖底从动件盘形凸轮机构ttOPnnAeSS0v2Crrb 1123P13P23瞬心瞬心QFF沿从动件运动方向的有效分力FFF 压力角：驱动力和有效分力的夹角，接触点法线与从动件上力作用点之间的夹角。压紧导路的有害分力机构自锁：F引起的摩擦阻力超过有用分

24、力F，无论凸轮给从动件的驱动力多大，从动件都不能运动极限压力角：机构开始出现自锁时的压力角。SSOCOPACCPtg0 21vOP 12vOP ，即即图图4-21 尖底从动件盘形凸轮机构尖底从动件盘形凸轮机构当当e=0时时，21220vetgres21220vtgres123P13P23P12二、按许用压力角确定凸轮回转中心位置二、按许用压力角确定凸轮回转中心位置和基圆半径和基圆半径CAttOPnAeC 1n (P13)P23压力角：ddsvlOP2200ddarctanddarctanersesssesdd正配置： d1负配置：d1 ：为凸轮转向系数d：从动件偏置方向系数 r0越小，压力角越

25、大，结构紧凑，基圆越小，但过小，导致压力角超出许用值压力角是机构位置的函数，设计时使最大压力角小于许用压力角的情况下，选用较小的基圆。二、滚子（尖底）摆动从动件盘形凸轮二、滚子（尖底）摆动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸机构的基本尺寸整理得，整理得， 1 与与 2同向同向凸轮的转向凸轮的转向 1 与从动件的转向与从动件的转向 2相反相反nO1PKO2rb 1 2Bn 0+ v2Lanv2O1PKO2rb 2 1B ttanL 0+ 1、摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与从动、摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与从动件的运动规律、摆杆长度、基圆半径及中心件的运动规律、摆杆长度、基圆半径及中心距有关。距有关

26、。POPOPOPO122221llall LO1PLO2PLO2PLO2P)cos(lcosl0PO2 LO2PL)(tg1)sin(a)1( ltg0012 L)(tg1)sin(a)1( ltg0012 L+=2alrlaarccos2b2202、在运动规律和、在运动规律和 基本尺寸相同的情况下，基本尺寸相同的情况下， 1 与与 2异向，会减小摆动从动件盘形凸轮机构异向，会减小摆动从动件盘形凸轮机构的压力角。的压力角。图4-231、偏置方位的选择原则、偏置方位的选择原则应有利于减小从动件工作行程时的最大压应有利于减小从动件工作行程时的最大压力角。为此应使从动件在工作行程中，点力角。为此应使

27、从动件在工作行程中，点C和点和点P位于凸轮回转中心位于凸轮回转中心O的同侧。即采的同侧。即采用正配置。用正配置。2、凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定加大基圆半径，可减小压力角，有利于传力加大基圆半径，可减小压力角，有利于传力1）机构受力不大，要求机构紧凑）机构受力不大，要求机构紧凑222212be) stged/ds(e) stge/v(r 2）机构受力较大，对其尺寸又没有严格的限制机构受力较大，对其尺寸又没有严格的限制1.75(7 10)3hsmhrrmmrrmm根据实际轮廓的最小向径根据实际轮廓的最小向径rm确定基圆半径确定基圆半径rb，校核压力角校核压力角根据结构和强度确定基圆半径根

28、据结构和强度确定基圆半径rsrhrm三、按轮廓曲线全部外凸的条件三、按轮廓曲线全部外凸的条件确定平底从动件盘形凸轮机构凸确定平底从动件盘形凸轮机构凸轮的基圆半径轮的基圆半径平底从动件盘形凸轮机构压力角衡为0，不能按照压力角来确定其基本尺寸 图示可能产生内凹、包络线相交，加工时包络线交点左侧的轮廓曲线被切除，产生运动失真。不产生失真必须保证轮廓曲线为外凸。图 4-25平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线外凸与基圆最小曲率半径的关系 由加速度分析22B32 32 3aBB BAB BaaaaaAOAOAAOAFlsltsabll2222222d/dd/daa22d/dslAFsrslAB022d/d

29、minmin22min0)d/d(ssr高副低代平底尺寸的选择平底尺寸的选择bsbbsb minmax)dd()dd(平底左右两侧的宽度为平底总宽度bbb 圆盘平底的直径bsdmaxdd2四、四、滚子半径的选择滚子半径的选择（1）., 0Tr（2）.0 ,Tr（3）.0 ,Tr设计时要保证滚子半径设计时要保证滚子半径小于理论廓线外凸部分小于理论廓线外凸部分的最小曲率半径的最小曲率半径min8 . 0TrA正常的轮廓曲线Tr内凹实际轮廓曲线某点的曲率半径理论轮廓曲线某点的曲率半径外凸Tr二、盘形凸轮机构的设计二、盘形凸轮机构的设计 解析法解析法（1）尖顶移动从动件盘形凸轮机构）尖顶移动从动件盘形

30、凸轮机构（2）尖顶摆动从动件盘形凸轮机构）尖顶摆动从动件盘形凸轮机构（3）滚子移动从动件盘形凸轮机构）滚子移动从动件盘形凸轮机构（4）平底移动从动件盘形凸轮机构）平底移动从动件盘形凸轮机构（1） 尖顶从动件盘形凸轮机构的设计尖顶从动件盘形凸轮机构的设计x 2 S SOB1eSS0rby- BC0CB0 尖顶移动从动件尖顶移动从动件凸轮轮廓的求法凸轮轮廓的求法1111)cos()sin()sin()cos(BBBBBByxyyxx尖顶从动件盘形凸轮机构尖顶从动件盘形凸轮机构 11BBBByxRyx)cos()sin()sin()cos(RcossinsincosxOB1eSS0rby- BC0C

31、B0 SereSSeyxbBB221011平面旋转矩阵平面旋转矩阵SSeyxBB0cossinsincoscos)(sinsin)(cos00SSeSSe注意：注意：1） 若从动件导路相对于凸轮回转中心的偏置若从动件导路相对于凸轮回转中心的偏置方向与方向与x方向同向，则方向同向，则e0, 反之反之e0，反之，反之 0，反之，反之 0y 0 B0B1BrbAx- OaL（3）滚子从动件盘形凸轮机构的设）滚子从动件盘形凸轮机构的设计计 ddyddxdydxtgBBBB sinryycosrxxrBCrBCOnnB0Brb yx rrCCC BCrrrrrm a、轮廓曲线的设计、轮廓曲线的设计 b、

32、刀具中心轨迹方程、刀具中心轨迹方程砂轮砂轮滚子滚子rrrcrc-rr c钼丝钼丝滚子滚子rrrcrr-rc c sinryycosrxxrBCrBC上式中用上式中用|rc- rr |代替代替rr即得刀具中心轨迹方程即得刀具中心轨迹方程 c、滚子半径的确定、滚子半径的确定当当rr min时，实际轮廓为一光滑曲线。时，实际轮廓为一光滑曲线。当当rr= min时，实际轮廓将出现尖点，极易磨损，时，实际轮廓将出现尖点，极易磨损，会引起运动失真。会引起运动失真。rr bmin minrr 0rr= min min bmin = min - rr= 0rr当当rr min时，实际轮廓将出现交叉现象，会时，

33、实际轮廓将出现交叉现象，会引起运动失真。引起运动失真。rr bmin min bmin = min + rr 0内凹的轮廓曲线不存在失真。内凹的轮廓曲线不存在失真。 minrrrr min bmin = min - rr min bmin = min - rr 0实际轮廓曲线相交，相交之外的曲线不存在，运动失真凹槽两侧面间的距离=滚子的直径,始终接触凸轮轮廓线上任意两平行切线间的距离=框架的宽度5摆动从动件盘形凸轮机构摆动从动件盘形凸轮机构 S S 91122334455667788 2- B2B5B4B3C0B7B6B8C1C6C4C5C2C3C8C7 0 A0B0 0O S S A1A2A

34、3A4A5A9A8A7A6B1 1C9B9（2）定出O,A0的位置，做基圆，与以A0为中心及 l为半径的圆弧交于B0，便是从动件尖底的初始位置。（3）以O,OA0作圆，沿顺时针方向取各角度，再将推程运动角、回程运动角分为对应等份，得A1,A2,.是反转后从动件回转轴心的一系列位置。（4）自A1C1,A2C2开始，向外量取与图对应的从动件摆角，得从动件相对于凸轮的一系列位置B1,B2。h一、凸轮机构的工作原理一、凸轮机构的工作原理S (A)BCD( ,S) S ShSAB O eCDBO2r0 基圆基圆推程运动角推程运动角远休止角远休止角近休止角近休止角回程运动角回程运动角偏距4偏置滚子从动件凸

35、轮轮廓曲线设计偏置滚子从动件凸轮轮廓曲线设计1Orb e滚子从动件凸轮的滚子从动件凸轮的实际轮廓曲线实际轮廓曲线理论廓线理论廓线二、滚子（尖底）摆动从动件盘形凸轮二、滚子（尖底）摆动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸机构的基本尺寸整理得，整理得， 1 与与 2同向同向凸轮的转向凸轮的转向 1 与从动件的转向与从动件的转向 2相反相反nO1PKO2rb 1 2Bn 0+ v2Lanv2O1PKO2rb 2 1B ttanL 0+ 1、摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与从动、摆动从动件盘形凸轮机构的压力角与从动件的运动规律、摆杆长度、基圆半径及中心件的运动规律、摆杆长度、基圆半径及中心距有关。距有关。PO

36、POPOPO122221llall LO1PLO2PLO2PLO2P)cos(lcosl0PO2 LO2PL)(tg1)sin(a)1( ltg0012 L)(tg1)sin(a)1( ltg0012 L+=2alrlaarccos2b2202、在运动规律和、在运动规律和 基本尺寸相同的情况下，基本尺寸相同的情况下， 1 与与 2异向，会减小摆动从动件盘形凸轮机构异向，会减小摆动从动件盘形凸轮机构的压力角。的压力角。图4-233、偏置尖顶移动从动杆 例. 已知: R0、H、e 、 的方向、凸轮转角凸轮转角从动杆运动规律从动杆运动规律 0180 等速上升 H180 210 上停程210 300

37、等速下降 H300 360 下停程解: 1. 以 S = 作位移曲线.2. 以同样的 S 作凸轮廓线0c1c2c3c4c5c6c7c8c9c10从动杆运动规律和凸轮相应转角:2100Sd0360018003000H1 2 3 4 5 6 7 8 9 1012345678910B1B2B3B4B5B6B7B8B95摆动从动件盘形凸轮机构摆动从动件盘形凸轮机构 S S 91122334455667788 2- 已知：基圆半径：已知：基圆半径：r0，从动件长度：，从动件长度：L，中心距：，中心距：a，凸轮角速度，凸轮角速度： A0B0 0O从动件的位移线图从动件的位移线图 = （ ）al（1）将运动

38、线图的推程和回程运动角分为若干等份1、偏置方位的选择原则、偏置方位的选择原则应有利于减小从动件工作行程时的最大压应有利于减小从动件工作行程时的最大压力角。为此应使从动件在工作行程中，点力角。为此应使从动件在工作行程中，点C和点和点P位于凸轮回转中心位于凸轮回转中心O的同侧。即采的同侧。即采用正配置。用正配置。2、凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定加大基圆半径，可减小压力角，有利于传力加大基圆半径，可减小压力角，有利于传力1）机构受力不大，要求机构紧凑）机构受力不大，要求机构紧凑222212be) stged/ds(e) stge/v(r 2）机构受力较大，对其尺寸又没有严格的限制机构受力较大

39、，对其尺寸又没有严格的限制1.75(7 10)3hsmhrrmmrrmm根据实际轮廓的最小向径根据实际轮廓的最小向径rm确定基圆半径确定基圆半径rb，校核压力角校核压力角根据结构和强度确定基圆半径根据结构和强度确定基圆半径rsrhrm高副低代的一般方法：高副低代的一般方法：在接触点两轮廓在接触点两轮廓曲率中心处，用两个转动副联接一个构曲率中心处，用两个转动副联接一个构件来代替这个高副。件来代替这个高副。O1O2AB图-18 任意曲线轮廓的高副机构124Ao1o2B代替机构O1(b)接触轮廓之一为直线返回2.2.对心滚子移动从动杆对心滚子移动从动杆 已知已知: R0、H 、RT 、 的方向、的方向、 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.nn理论廓线理论廓线实际轮