螺旋拆卸器.ppt

4 5 1凸轮机构的压力角4 5 2凸轮机构基本尺寸的设计 4 5凸轮机构的压力角及基本尺寸的设计 4 5 1凸轮机构的压力角 凸轮机构的压力角 指从动件在高副接触点所受的法向压力F与从动件在该点的线速度v方向所夹的锐角 F 沿从动件运动方向的有效分力 F 使从动件紧压导路的有害分力 分析 F 由F 引起的导路中的摩擦阻力越大 凸轮推动从动件所需的驱动力越大 自锁现象 当 增大到某一数值时 因F 引起的摩擦阻力将会超过有效分力F 此时 无论凸轮给从动件的驱动力有多大 都不能推动从动件 极限压力角 lim 机构开始出现自锁的压力角 其数值与支承间的跨距l2 悬臂长度l1 接触面间的摩擦系数和润滑条件等因素有关 压力角的许用值 当增大到接近 lim时 会导致驱动力急剧增大 轮廓严重磨损 效率迅速降低 因此规定 推程 直动从动件 25 35 摆动从动件 35 45 回程 形封闭时 力封闭时 从动件的回程由弹簧等外力驱动 而不是凸轮驱动 所以不会出现自锁 回程 可以很大 取 70 80 取值原则 载荷不大 转速不高 滚子接触 润滑良好 支承有较好刚性 取数值上限 否则取下限 4 5 1凸轮机构的压力角 V F B B P S s s r O e 0 0 K 2 3 1 V P1 V P2 直动从动件的压力角 P 凸轮与从动件的相对速度瞬心 BKP中 偏置的目的 减小推程压力角 有利于机构的受力 V F B B P S s s r O e 0 0 K 2 3 1 V P1 V P2 直动从动件的压力角 偏置的方向 将从动件在升程某一位置时的速度矢量v2沿凸轮的转动方向转过90 则矢量端所指的方向即为凸轮基圆心相对于从动件导路所偏移的方向 此时tan 注意 偏置会使回程的压力角增大 应用场合 用于回程不会发生自锁的力封闭式凸轮机构 平底从动件的压力角 00 900 900 由于平底从动件的压力角为常数 并且机构的受力方向不变 采用平底从动件的凸轮机构的运转平稳性较好 摆动滚子从动件的压力角 0 B 1 n n P D 2 F V A O a 已知AB l AO a P点为瞬心 B 1 2同向 1 A A n n V 摆动平底从动件的压力角 F B e 接触点B处的速度方向垂直于AB B点的受力方向垂直于平底 压力角 e 0时 压力角也为0长度AB的求法见摆动平底从动件凸轮廓线的设计内容 4 5 2凸轮机构基本尺寸的设计 基圆半径的设计滚子半径的设计直动从动件偏置方向的设计平底长度的设计 1 基圆半径的设计 直动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径 观察得 1 压力角越大 基圆半径越小 机构就越紧凑 2 时 并选取有利于减少压力角的偏距 可求出最小基圆半径 设计原则 在 max 的前提下 选取尽可能小的基圆半径r0 max的位置 是机构位置的函数 必在某一位置出现 max max的位置难以用公式求出 用计算机辅助设计 在 0 360 的范围内试算加校核法 程序框图 对于滚子从动件盘形凸轮机构 滚子尺寸的设计要满足强度和运动特性 2 滚子半径的设计 从强度要求考虑 滚子半径rr 0 1 0 5 r0从运动特性考虑 不能发生运动失真现象 设 理论廓线上某点的曲率半径 a实际廓线上对应点的曲率半径 rr滚子半径 当理论轮廓外凸时 a rr 此时分为三种情况 1 rr a 0 可以得出正常的实际廓线 2 rr a 0 实际廓线上出现尖点 轮廓极易磨损 不能使用 3 rr a 0 实际廓线已经相交 交点外的轮廓已被切掉 导致运动失真 结论 滚子半径必须小于理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径 min 建议 rr 0 8 min 减小滚子半径 增大基圆半径 避免失真的方法 2 滚子半径的设计 从动件的偏置方向按减小压力角的原则选择 偏置的距离可按下式计算 3 偏距的设计 一般情况下 从动件的最大速度值在机构压力角最大处 所以 上式为 增大偏距可减小机构的压力角 但有限度 4 平底长度的设计 附加长度 l由具体的结构需要确定 一般取 l 5 7mm O P T B O P T B 推程 回程 当从动件上升时 接触点在导路右侧 对于平底从动件 要能保证处处与凸轮接触 因此应有一定的长度l 当从动件下降时 接触点在导路