电路第六讲 - 复件

1、3 33 3 盘形凸轮机构基本尺寸的确定盘形凸轮机构基本尺寸的确定 一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸一、移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二、摆动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸 参考资料：参考资料：瞬心：互作平面相对运动的两构件上瞬心：互作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其相对速度为零的重合点，即作平面相对在任一瞬时其相对速度为零的重合点，即作平面相对运动的两构件上在任一瞬时其绝对速度相等的重合点。运动的两构件上在任一瞬时其绝对速度相等的重合点。12P1212P12P12P12高副瞬心在接触点的公法线上高副瞬心在接触点的公法线上三心定律：三心定律：三个彼此

2、三个彼此作平面运动的构件共作平面运动的构件共有三个瞬心，且必位有三个瞬心，且必位于同一条直线上。于同一条直线上。凸轮机构凸轮和从动件之间的瞬心在接触点公法线上，从动件与机架之间是移动副，瞬心在垂直于机架无穷远处，凸轮与机架之间是转动副，瞬心在转动副的轴心位置，根据三心定律三心定律，凸轮机构的瞬心即在公法线上，又在机架与无限远处的连线上，因此，瞬心在P点点处。一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸的设计一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸的设计SSOCOPACCPtg0 Serevtg22b12 ) sr (vsrvtgb12b12 21vOP 12vOP ，即即移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸移

3、动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸ttOPnnAeSS0v2Crrb 1123P13P23压力角压力角 ttOPnAeC 1n (P13)P23瞬心瞬心基圆半径+-表示偏置方位若e=01、偏距、偏距e的大小和的大小和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力角。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，点为此应使从动件在工作行程中，点C C和点和点P P位于凸位于凸轮回转中心轮回转中心OO的同侧，此时凸轮上的同侧，此时凸轮上C C点的线速度点的线速度指向与从动件工作行程的线速度指向相同。指向与从动件工作行程的线速度指向相同。偏距不宜取得太

4、大，一般可近似取为：偏距不宜取得太大，一般可近似取为：b1minmaxr)vv(21e 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 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mm3rrmm)107(r75. 1rhmsh 根据实际轮廓的最小向径根据实际轮廓的最小向径r rmm确定基圆半径确定基圆半径r rb b，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

5、结构和强度确定基圆半径rsrhrm摆动从动件盘形凸轮机构摆动从动件盘形凸轮机构二、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整理得，整理得， 1 与与 2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 2nO1PKO2rb 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。POPOPOPO122221llall LO1PLO2PLO2PLO2P)cos(lcosl0

6、PO2 LO2PL)(tg1)sin(a)1( ltg0012 L)(tg1)sin(a)1( ltg0012 L-=aLrLab2arccos22202、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。34 34 根据预定运动规律设计根据预定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线盘形凸轮轮廓曲线一、图解法设计盘形凸轮机构一、图解法设计盘形凸轮机构二、解析法设计盘形凸轮机构二、解析法设计盘形凸轮机构一、盘形凸轮机构的设计一、盘形凸轮机构的设计 图解法图解法（1） 尖顶移动从动件盘

7、形凸轮机构尖顶移动从动件盘形凸轮机构（2）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（3）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 1s11 1s12s2s23hh32对心尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计对心尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法）已知：已知：S=S（ ），），rb， 假想加上一个偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法） 2 S 1123s1s2hOrb- 3321s2s1h 112es1s2所以从动件

8、划过的红色轮廓线就是凸轮轮廓曲线偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法） 2 S 1123s1s2h- 1 11s1Orb es22h3Fv s1已知：已知：S=S（ ），），rb，e， 偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法）（反转法）已知：已知：S=S（ ），），rb，e， 2 S 1123s1s2h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- 1 11s1Orb es22h3已知：已知：S=S（ ），），rb，e， ，rr理论轮廓理论轮廓实际轮廓实际轮廓

9、Fv O1O2a lO1 erbrbrb?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已知：已知：S=S（ ），），rb，e， ，rr （d）滚子半径的确定）滚子半径的确定当当r rr r minmin时，实际轮廓为一光滑曲时，实际轮廓为一光滑曲线。线。当当r rr r= minmin时，实际轮廓将出现时，实际轮廓将出现尖点，极易磨损，会引起运动尖点，极易磨损，会引起运动失真。失真。rr bmin minrr 0rr= min min bmin = min - rr= 0rr理论曲率半径实际曲率半径当当rr min时，实际轮廓将出

10、现时，实际轮廓将出现交叉现象，会引起运动失真。交叉现象，会引起运动失真。rr bmin min bmin = min + rr 0内凹的轮廓曲线不内凹的轮廓曲线不存在失真。存在失真。 minrrrr min bmin = min - rr 0 bmin = min - rr 3 mm， rr min - 3 mm rr 0.8 min rr 0.4rb 或或一般一般平底长度的确定平底长度的确定(1) 基本尺寸的确定基本尺寸的确定L = Lmax+ Lmax+(410)mmLmax=(OP) max=(ds/d ) maxL为平底总长，为平底总长， L max和和L max为平为平底与凸轮接触点

11、到从动件导路中底与凸轮接触点到从动件导路中心线的左、右两侧心线的左、右两侧 的最远距离。的最远距离。5432112345rbrb（2） 凸轮轮廓的向径凸轮轮廓的向径不能变化太快。不能变化太快。2.平底长度的确定平底长度的确定 OA LmaxP因为要保证位移规律对于基圆半径不能变化太快。解决方法是加大基圆半径.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 3- B2B5B4B3C0B7B6B8C1C6C4C5C2C3C8C7 1 0已知：已知： = （ ），），rb，L，a， A0B0 0O S S A1A2A3A4A5A9A8A7A6B1 1C9B9Fv 3凸轮凸轮机构机构的计的计算机算机辅助辅助设计设计使用要求使用要求选择凸轮机构的类型选择凸轮机构的类型设计从动件的运动规律设计从动件的运动规律确定基本尺寸确定基本尺寸建立凸轮廓线建立凸轮廓线方程（书方程（书85-86页）页）计算机仿真计算机仿真评价评价决策决策3-5 空间凸轮机构空间凸轮机构 rrRmL3-5 空间凸轮机构空间凸轮机构 rr