凸轮机构基本尺寸的确定.doc

课 题凸轮机构基本尺寸的确定课型新授课备 课时 间06.06教法学法教学重点设计凸轮机构应注意的问题教学难点滚子半径的选择上课时间检查人签字教学过程设计及知识点传授： 引入：图解法绘制凸轮轮廓是按照相对运动原理来绘制凸轮的轮廓曲线的，也就是“反转法”。用“反转法”绘制凸轮轮廓主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线。 新授内容： 一凸轮机构压力角、基圆半径及偏距设计凸轮机构时，不仅要使其能实现预期的运动规律，还要使其具有良好的传力性能和紧凑的结构尺寸。传力性能直接影响机构的摩擦、磨损、效率和自锁，且与机构尺寸有关。 （1）压力角与自锁 若将F力分解为沿从动件移动运动方向的有用分力F 和垂直从动件方向压紧导路的有害分力F，其关系式为： F =Ftana凸轮机构的压力角与作用力的关系当F一定时，压力角a越大，则有害分力F就越大，机构的效率就越低。记住概念： 用“反转法”绘制凸轮轮廓在已知从动件位移线图和基圆半径等后，主要包含三个步骤：将凸轮的转角和从动件位移线图分成对应的若干等份；用“反转法”画出反转后从动件各导路的位置；根据所分的等份量得从动件相应的位移，从而得到凸轮的轮廓曲线教学过程设计及知识点传授： 当a增大到一定程度，以致F所引起的摩擦阻力大于F 时，无论凸轮加给从动件作用力多大，从动件都不能运动，产生自锁。为改善受力，效率和避免自锁，压力角越小越好。若给定从动件运动规律，则压力角愈大时，基圆直径愈小，机构尺寸也愈小。综上所述，推荐的许用压力角为：推程（工作行程）： 移动从动件 a=30摆动从动件 a=45回程：因受力较小且无自锁问题，故许用压力角可取得大些，通常a=80（2）压力角与基圆半径及偏距 由图4-15a、b所示两凸轮机构可推得：由上式可知 ： rb 结构紧凑 机构传力性能不好； rb 机构尺寸 机构传力性能良好。为了使机构既有较好的传力性能，又有较紧凑的结构尺寸，设计时，通常在 a 前提下，尽量采用较小基圆半径。二滚子半径的选择滚子半径对轮廓的影响（1）凸轮理论轮廓的内凹部分由图a可得：a=min+T教法学法实际轮廓曲率半径总大于理论轮廓曲率半径。因而，不论选择多大的滚子，都能做出实际轮廓。教学过程设计及知识点传授： （2）凸轮理论轮廓的外凸部分由图b可得：a=minT 当min T时，则有a 0，如图b所示，实际轮廓为一平滑曲线。 当min =T时，则有a= 0，如图c所示，在凸轮实际轮廓曲线上产生了尖点，这种尖点极易磨损，磨损后就会改变从动件预定的运动规律。 当min T时，则有a 0 时，如图d所示，这时实际轮廓曲线发生相交，图中阴影部分的轮廓曲线在实际加工时被切去，使这一部分运动规律无法实现。三平底尺寸L 的确定作图法确定：L=2lmax+(57)mm小结：设计凸轮机构应注意的问题。在选择滚子半径，必须保证滚子半径小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径；在确保运动不失真的情况下，可以适当增大滚子半径，以减小凸轮与滚子之间的接触应力。为了确保凸轮机构的运动性能，应对凸轮轮廓各处的压力角进行校核，检查其最大压力角是否超过许用值。如果最大压力角超过了许用值，一般可以通过增加基圆半径或重新选择从动件运动规律，以获得新的凸轮轮廓曲线，来保证凸轮轮廓上的最大压力角不超过压力角的许用值。作业思考：1、概念：凸轮机构压力角、基圆半径及偏距 2、简述滚子半径及平底尺寸的确定方法教法学法 为了使凸轮轮廓在任何位置既不变尖也不相交，滚子半径必须小于理论轮廓外凸部分的最小曲率半径min。如果m