NO15机械原理ppt(加动画)凸轮廓线设计2007

1、机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计设计方法：作图法设计方法：作图法 解析法解析法1、凸轮机构设计的基本任务：凸轮机构设计的基本任务： 选定合适的凸轮机构型式；选定合适的凸轮机构型式； 合理选择有关的结构尺寸；合理选择有关的结构尺寸； 选定推杆的运动规律；选定推杆的运动规律； 设计凸轮轮廓曲线。设计凸轮轮廓曲线。机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计2、用作图法设计凸轮廓线、用作图法设计凸轮廓线(1) 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径已知：基圆半径r0，凸轮逆时针转动，凸轮逆时针转动w w，推杆的运动规律推杆的

2、运动规律s=s(d d)w ws0s01s02s012345678-w-w注意：长度比例尺注意：长度比例尺r0机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(2) 对心直动滚子推杆盘形凸轮机构对心直动滚子推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径已知：基圆半径r0，凸轮逆时针转动，凸轮逆时针转动w w，推杆的运动规律推杆的运动规律s=s(d d)， 滚子半径滚子半径rr以滚子中心为尖顶，按尖顶推杆以滚子中心为尖顶，按尖顶推杆设计凸轮廓线，得到理论廓线。设计凸轮廓线，得到理论廓线。以理论廓线上的各点为圆心，滚子半以理论廓线上的各点为圆心，滚子半径为半径，画一系列小圆，这些小圆径为半径，画一系列

3、小圆，这些小圆的包络线即为实际廓线。的包络线即为实际廓线。注意：注意：1.长度比例尺；长度比例尺； 2.理论廓线与实际廓线是等距线；理论廓线与实际廓线是等距线； 3.基圆半径对应理论廓线；基圆半径对应理论廓线； 4.凸轮转角凸轮转角:CD廓线对应的凸轮转角。廓线对应的凸轮转角。机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(3) 对心直动平底推杆盘形凸轮机构对心直动平底推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径已知：基圆半径r0，凸轮逆时针转动，凸轮逆时针转动w w，推杆的运动规律，推杆的运动规律s=s(d d)，以平底中心以平底中心A为尖顶，按尖顶推杆设为尖顶，按尖顶推杆设计凸轮廓线，得到

4、理论廓线。计凸轮廓线，得到理论廓线。以理论廓线上的各点为平底中心，以理论廓线上的各点为平底中心，画一系列平底，这些平底的包络画一系列平底，这些平底的包络线即为实际廓线。线即为实际廓线。注意：注意：1. 长度比例尺；推杆反转；长度比例尺；推杆反转； 2. 平底长度平底长度l=2lmax+57mm； 3. 基圆半径对应理论廓线；基圆半径对应理论廓线； 4. 凸轮转角凸轮转角:CD廓线对应的凸轮转角。廓线对应的凸轮转角。机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(4) 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构构已知：基圆半径已知：基圆半径r0，凸轮逆时针，凸轮逆时针转

5、动转动w w，推杆的运动规律，推杆的运动规律s=s(d d),偏距为偏距为e，推杆在凸轮，推杆在凸轮回转中心右侧回转中心右侧作偏距圆、基圆、推杆的初始位置作偏距圆、基圆、推杆的初始位置将偏距圆瓜分将偏距圆瓜分将推程运动角等分，作偏距圆的切线将推程运动角等分，作偏距圆的切线从基圆向外量推杆的位移，得推程廓线从基圆向外量推杆的位移，得推程廓线注意：注意：1）长度比例尺；推杆初始位置；）长度比例尺；推杆初始位置； 2）凸轮转角：）凸轮转角： CD廓线对应的凸轮转角廓线对应的凸轮转角机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(5) 摆动推杆盘形凸轮机构摆动推杆盘形凸轮机构已知：基圆半

6、径已知：基圆半径r0，凸轮逆时针，凸轮逆时针转动转动w w，推杆的运动规律，推杆的运动规律j j=j j(d d)，L LOAOA、L LABAB确定基圆、确定基圆、A点所在圆、点所在圆、AB初始位置初始位置将将A点所在圆瓜分点所在圆瓜分确定推程廓线确定推程廓线确定远休、回程、近休廓线确定远休、回程、近休廓线注意：注意：1）角度比例尺）角度比例尺 2）凸轮转角：）凸轮转角： 1) 摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆盘形凸轮机构机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(6) 直动滚子推杆圆柱凸轮机构直动滚子推杆圆柱凸轮机构机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构

7、及其设计3、用解析法设计凸轮的轮廓曲线、用解析法设计凸轮的轮廓曲线已知：基圆半径已知：基圆半径r r0 0、偏心距、偏心距e e、s=s(s=s(d d) )、凸、凸轮转动角速度轮转动角速度w w、滚子半径、滚子半径r rr r。建立图示坐标系，当凸轮转过建立图示坐标系，当凸轮转过d d角，推杆产角，推杆产生位移生位移s s，用反转法作图，此时滚子中，用反转法作图，此时滚子中心在心在B B点，其坐标：点，其坐标：220000sincos)(cossin)(ersessyessx- - - - d dd dd dd d d dd d cossin - - - - ddyddxdydxtg理论廓线

8、方程式：理论廓线方程式：实际廓线方程式：实际廓线方程式：“-”内等距线，内等距线，“+”外等距线外等距线当当e=0则为对心直动；则为对心直动；当当rr=0则为尖顶推杆。则为尖顶推杆。(1) 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构曲线上任意点的法线斜率与切点的切线斜率互为负倒数曲线上任意点的法线斜率与切点的切线斜率互为负倒数机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计222200)()(cos)()(sinsin)(cos)(cos)(sin)(d dd dd d d dd dd d d dd dd dd dd dd dd dd dddyddxddyddyddx

9、ddxsseddsddysseddxdds - - - - - - - 220000sincos)(cossin)(ersessyessx- - - - d dd dd dd d d dd d cossin - - - - ddyddxdydxtg机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(2) 对心平底推杆盘形凸轮机构对心平底推杆盘形凸轮机构已知：基圆半径已知：基圆半径r0、s=s(d d)、凸轮转动角速、凸轮转动角速度度w w。建立图示坐标系，当凸轮转过建立图示坐标系，当凸轮转过d d角，推杆产角，推杆产生位移生位移s，用反转法作图，此时平底与，用反转法作图，此时平底与凸

10、轮在凸轮在B点相切，由瞬心法知点相切，由瞬心法知P为凸轮与为凸轮与推杆的相对瞬心，推杆的相对瞬心， S0=r0机械原理机械原理第第9章章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计(3) 摆动滚子推杆盘形凸轮机构摆动滚子推杆盘形凸轮机构已知摆动推杆的轴心已知摆动推杆的轴心A与凸轮轴心与凸轮轴心O的的距离为距离为a，摆杆长为，摆杆长为l，摆杆摆动角，摆杆摆动角位移位移j j=j j（s s），），凸轮以凸轮以w w匀速旋转。匀速旋转。摆杆初始位置摆杆初始位置A0B0，摆角，摆角j j 0，当凸轮转当凸轮转过过s s，摆杆位于摆杆位于AB,摆杆摆角摆杆摆角j j（s s）,B点坐标点坐标B(x,y)为：为：)cos(cos)si