凸轮机构其他问题

凸轮机构其他问题第四节用解析法设计凸轮轮廓曲线第五节凸轮机构设计中的几个问题第六节凸轮常用材料和结构设计：潘存云B0OBδ1S0S2第四节用解析法设计凸轮轮廓曲线已知条件：e、rmin、rT、S2=S2(δ1)、ω1及其方向。理论轮廓的极坐标参数方程：ρ=(S2+S0)2+e2θ=δ1+β–β0其中：S0=r2min–e2tanβ0=e/S0tanβ

=e/(S2

+S0)-ω1rT=ω1erminβδ1π–(θ+β0)π–(δ1+β)S0β0ρθ实际轮廓方程是理论轮廓的等距曲线。由高等数学可知：等距线对应点具有公共的法线。设计：潘存云其中：

tan∆θ=B0BOδ1-ω1ω1αθ∆θnnρT=ρ2+r2Tm-2ρrTcosλθT=θ+∆θ实际轮廓上对应点的T位置：位于理论轮廓B点法线n-n与滚子圆的交线上。λβT∆θ=arctanT点的极坐标参数方程为：由图有：λ=α+β其中：

tanα

=S2+r2min

+e2ds2/dδ1

±erTsinλ

ρ

-rTcos

λθTρT直角坐标参数方程为：x=ρTcosθTy=ρTsinθT设计：潘存云OBω1定义：从动件的受力方向与它的运动方向之间所夹的锐角αF”↑，若α大到一定程度时，会有：机构发生自锁。αnn一、压力角及其校核

不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。FF’F”F’——有用分力,沿导路方向F”——有害分力，垂直于导路F”=F’tanαF’一定时，α↑Ff>F’Ff为了保证凸轮机构正常工作，要求：α

<[α]第五节凸轮机构设计中的几个问题1、压力角2、压力角的校核[α]=30˚——直动从动件；[α]=35°～45°——摆动从动件；若发现设计结果α〉[α]，可采用增大基圆半径或改对心凸轮机构为偏置凸轮机构的方法。注意：用偏置法可减小推程压角，但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。正确偏置：导路位于与凸轮旋转方向ω1相反的位置。要求αmax≤[α]设计：潘存云Bω12、压力角的校核[α]=30˚——直动从动件；[α]=35°～45°——摆动从动件；若发现设计结果α〉[α]，可采用增大基圆半径或改对心凸轮机构为偏置凸轮机构的方法。注意：用偏置法可减小推程压角，但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。正确偏置：导路位于与凸轮旋转方向ω1相反的位置。要求αmax≤[α]提问：对于平底推杆凸轮机构α＝？0设计：潘存云OBω1Peαds2/dδ1Cs0s2Dv2v2rminv2设计：潘存云OBω1αnnv2v1二、凸轮基圆半径的确定1、移动滚子从动件盘形凸轮机构c.保证凸轮的实际轮廓线的最小曲率半径大于等于3到5mm，已避免运动失真或应力集中b.保证最大压力角不超过许用压力角sa.根据凸轮结构确定rminrmin凸轮轴rb=r+rT+2~5mm非凸轮轴rb=（1.5~2）r+rT+2~5mmr为轴的半径；rT滚子半径a.凸轮基圆半径应大于凸轮轴的半径b.保证凸轮的实际轮廓线的最小曲率半径大于等于3到5mm，已避免运动失真或应力集中2、移动平底从动件盘形凸轮机构因其压力角始终为零，所以凸轮基圆半径主要受到两个条件的限制OBω1v2ρa－工作轮廓的曲率半径，ρ－理论轮廓的曲率半径，

rT－滚子半径1、滚子半径的确定ρa＝ρ＋rT

轮廓正常ρ内凹ρarTρ>rT

ρa＝ρ－rT

轮廓正常外凸rTρaρ三、滚子半径的选择与平底尺寸的确定设计：潘存云ρ<rT

ρa＝ρ－rT<0对于外凸轮廓，要保证正常工作，应使：ρmin>rT

轮廓失真ρ＝rT

ρa＝ρ－rT＝0轮廓变尖rTρrTρ2、平底长度的确定对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。为保证在所有位置上，平底都能与凸轮轮廓相切，一般取从动件平底的长度L=2lmax+5～7mm

设计：潘存云Orminrminlmax如图所示为一偏置滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。（16分）（1）画出基圆rb、偏距圆e、理论廓线；（2）画出从动件在图示位置时的压力角α和位移s。（必须保留作图线）。A如图所示为一偏置滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮的实际廓线为一个圆，圆心为O1，凸轮的转动中心为O。（16分）（1）画出基圆rb、偏距圆e（2）画出从动件在图示位置的位移s。rbes设计：潘存云30δs2123456123456150°30°90°90°以等角速度ω逆时针转动，基圆半径rmin为40mm，试设计对心尖顶从动件凸轮机构的轮廓一、凸轮机构常用材料及热处理低速、轻载盘形凸轮机构，可选HT250、HT300、QT800-2、QT900-2等作为凸轮材料，从动件可选用中碳结构钢，高副端表面淬火至40～50HRC。中速、中载的凸轮常用45、40Cr、20Cr、20CrMn等材料，从动件可用20Cr等低碳合金钢，并经表面淬火，低碳合金钢应渗碳淬火，渗碳层深0.8～1.5mm，硬度达56～62HRC。高速、重载凸轮机构，通常选用无冲击的从动件运动规律。凸轮可用40Cr等中碳含金钢。表面高频淬火至56～60HRC，或用38CrMoAI，经渗氮处理至60～67HRC。从动件可用T8、T10等碳素工具钢，经表面淬火处理。第六节凸轮常用材料和结构二、凸轮机构的结构1．凸轮结构基圆小的凸轮，常与轴做成一体，称为凸轮轴。