机械设计基础-凸轮反转法

4.3反转法整个机构反转,使凸轮回到原来位置凸轮回到原来的位置,则相当于凸轮不转,而从动件反转一个凸轮转动的角度凸轮不动,从动件反转纸上凸轮转不了反转角(凸轮转角)位移凸轮轮廓上的点凸轮不动,从动件反转反转角(凸轮转角)位移凸轮轮廓上的点凸轮不动,从动件反转反转角(凸轮转角)位移凸轮轮廓上的点凸轮不动,从动件反转反转角(凸轮转角)位移凸轮轮廓上的点凸轮轮不不动动,从动动件件反反转转反转转角角(凸轮轮转转角角)位移移凸轮轮轮轮廓廓上上的的点点凸轮轮不不动动,从动动件件反反转转反转转角角(凸轮轮转转角角)位移移凸轮轮轮轮廓廓上上的的点点凸轮轮不不动动,从动动件件反反转转反转转角角(凸轮轮转转角角)位移移凸轮轮轮轮廓廓上上的的点点AOBBA’OA二、、凸凸轮轮设设计计的的步步骤骤1、确确定定基基圆圆、、偏偏距距圆圆3、设设计计理理论论廓廓线线2、确确定定从从动动件件运运动动规规律律4、设设计计实实际际廓廓线线基圆圆偏距距圆圆理论论廓廓线线实际际廓廓线线1、凸轮廓线设计方法的基本原理一、凸轮轮廓曲线的设计反转原理：

依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线，例如：-ωω

给整个凸轮机构施以-ω时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。2、用作图法设计凸轮廓线尖顶凸轮绘制动画滚子凸轮绘制动画eA-ωω偏置置直直动动尖尖顶顶推推杆杆凸凸轮轮机机构构中中，，已已知知凸凸轮轮的的基基圆圆半半径径r0，角速速度度ω和推推杆杆的的运运动动规规律律和和偏偏心心距距e，设计计该该凸凸轮轮轮轮廓廓曲曲线线。。sδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’12345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k14k151’2’3’4’5’6’7’8’15’14’13’12’11’10’9’0凸轮轮理理论论廓廓线线设设计计的的基基本本原原理理反转转法法sosδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’eA-ωω12345678k1k2k3k5k4k6k7k80sδ60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’eA-ωω12345678k1k2k3k5k4k6k7k80eA-ωωeA-ωωeA-ωωeA-ωωeA-ωωeA-ωω摆动动尖尖顶顶推推杆杆凸凸轮轮机机构构中中，，已已知知凸凸轮轮的的基基圆圆半半径径r0，角速速度度ω，摆动动推推杆杆长长度度l以及及摆摆杆杆回回转转中中心心与与凸凸轮轮回回转转中中心心的的距距离离d，摆杆角角位位移移方方程程，，设计计该该凸凸轮轮轮轮廓廓曲曲线线。。5)摆动动尖尖顶顶推推杆杆盘盘形形凸凸轮轮机机构构A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8120°60°90°B’1φ1B’2φ2B’3φ3B’4φ4B’5φ5B’6φ6B’7φ7ω-ωr0ABldφδ60°120°90°90°1’2’3’4’123456785’7’6’8’2πRV=ωRωvR－V6)直动推杆圆柱凸轮机构

思路：将圆柱外表面展开，得一长度为2πR的平面移动凸轮机构，其移动速度为V=ωR，以－V反向移动平面凸轮，相对运动不变，滚子反向移动后其中心点的轨迹即为理论轮廓，其内外包络线为实际轮廓。Bv123456787’’6’’5’’4’’3’’2’’1’’V=ωRββ'－V2πRsβ"6)直动动推推杆杆圆圆柱柱凸凸轮轮机机构构已知知：：圆柱柱凸凸轮轮的的半半径径R，从从动动件件的的运动动规规律律，设设计计该该圆圆柱柱凸凸轮轮机机构构。。ωvRδs123456786’5’4’3’2’1’7’ARω7)摆动动推推杆杆圆圆柱柱凸凸轮轮机机构构已知知：：圆柱柱凸凸轮轮的的半半径径R，滚滚子子半径径rr从动动件件的的运运动动规规律律，，设设计计该该凸凸轮轮机机构构。。2”3”4”5”6”7”8”9”0”0”-V2πR2rrφ1”AV=ωRA5A6A7A8A9A2A3A4A1A0φδφ012345678902πRA0中线线4’,5’,6’3’2’1’0’8’7’9’3.用解解析析法法设设计计凸凸轮轮的的轮轮廓廓曲曲线线3.1偏置置直直动动滚滚子子推推杆杆盘盘形形凸凸轮轮机机构构由图图可可知知：：s0＝(r02-e2)1/2实际际轮轮廓廓线线－为为理理论论轮轮廓廓的的等等距距线线。曲线线任任意意点点切切线线与与法法线线斜斜率率互互为为负负倒倒数数：：(1)求导导得得：：dx/dδδ＝(ds/dδ-e)sinδ+(s0+s)cosδdy/dδδ＝(ds/dδ-e)cosδ-(s0+s)sinδ原理理：：反转转法法。。设计计结结果果：：轮廓廓的的参参数数方方程程。。式中中“－”对应应于于内内等等距距线线，，“＋”对应应于于外外等等距距线线。。实际际轮轮廓廓为为B’’点的的坐坐标标：：x’’=y’’=x=(s0+s)sinδ+ecosδy=(s0+s)cosδ-esinδtgθθ=-dx/dy=(dx/dδδ)/(-dy/dδδ)=sinθθ/cosθθ(1)x-rrcosθθ(x,y)rrnn(x’,y’)θ(x’,y’)θ可得：sinθ=(dx/dδ)/