凸轮轮廓曲线的设计ppt课件

9-3凸轮轮廓曲线的设计,工作要求运动规律位移曲线+其它条件设计凸轮廓线一、设计原理：,起始位置，凸轮与从动件A点接触，凸轮以1逆时针转过,1,工作要求运动规律位移曲线+其它条件设计凸轮廓线一、设计原理：,9-3凸轮轮廓曲线的设计,起始位置，凸轮与从动件A点接触，凸轮以1逆时针转过,A,3,2,1,从动件上升s,将整个机构沿-1转过角,AA,B接触,2,工作要求运动规律位移曲线+其它条件设计凸轮廓线一、设计原理：,9-3凸轮轮廓曲线的设计,起始位置，凸轮与从动件A点接触，凸轮以1逆时针转过,从动件上升s,将整个机构沿-1转过角,AA,B接触,凸轮未动，从动、导路反转，运动规律不变。,反转法：假定凸轮不动，使推杆反转并在导路中作预期的运动，则尖顶的轨迹凸轮廓线。,3,工作要求运动规律位移曲线+其它条件设计凸轮廓线一、设计原理：,9-3凸轮轮廓曲线的设计,起始位置，凸轮与从动件A点接触，凸轮以1逆时针转过,从动件上升s,将整个机构沿-1转过角,AA,B接触,凸轮未动，从动、导路反转，运动规律不变。,反转法：假定凸轮不动，使推杆反转并在导路中作预期的运动，则尖顶的轨迹凸轮廓线。,4,（4）量取相应位移量,（2）作基圆，取起始点B0,（3）沿-1分基圆为0、01、0、02,且等分0、0,01,02,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（一）直动尖顶推杆盘形凸轮机构1、对心凸轮机构已知：s2=s2（）、r0、1（逆时针）设计凸轮廓线步骤：（1）作位移线图s2-，且等分0、0(或列表计算),5,（4）量取相应位移量,（2）作基圆，取起始点B0,（3）沿-1分基圆为0、01、0、02,且等分0、0,01,02,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（一）直动尖顶推杆盘形凸轮机构1、对心凸轮机构已知：s2=s2（）、r0、1（逆时针）设计凸轮廓线步骤：（1）作位移线图s2-，且等分0、0(或列表计算),6,（4）量取相应位移量,（2）作基圆，取起始点B0,（3）沿-1分基圆为0、01、0、02,且等分0、0,01,02,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（一）直动尖顶推杆盘形凸轮机构1、对心凸轮机构已知：s2=s2（）、r0、1（逆时针）设计凸轮廓线步骤：（1）作位移线图s2-，且等分0、0(或列表计算),（5）光滑连接B0、B1、B2B0凸轮廓线。,7,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,2、偏置凸轮机构已知：s2=s2（）、r0、1（逆时针）设计凸轮廓线,（一）直动尖顶推杆盘形凸轮机构,分析：,推杆与凸轮回转中心始终保持距离e偏距圆以O为圆心、e为半径的圆,推杆的运动方向总是与偏距圆相切,所以从动件的位移量应该在各切线上量取，其余步骤与对心从动件盘形凸轮设计方法雷同。,8,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,2、偏置凸轮机构已知：s2=s2（）、r0、1（逆时针）设计凸轮廓线,（一）直动尖底推杆盘形凸轮机构,分析：,推杆与凸轮回转中心始终报纸距离e偏距圆以距离e为半径作的圆,推杆的运动方向总是与偏距圆相切,所以从动件的位移量应该在各切线上量取，其余步骤与对心从动件判刑凸设计方法雷同。,9,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（二）滚子推杆盘形凸轮机构,分析：,滚子中心从动件的运动规律中心轨迹与凸轮廓线等距曲线中心尖顶凸轮廓线理论廓线,以理论廓线为圆心，以滚子半径rr为半径作一系列小圆包络线实际廓线,r0一理论廓线的基圆半径,10,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（二）滚子推杆盘形凸轮机构,分析：,滚子中心从动件的运动规律中心轨迹与凸轮廓线等距曲线中心尖顶凸轮廓线理论廓线,以理论廓线为圆心，以滚子半径rr为半径作一系列小圆包络线实际廓线,r0一理论廓线的基圆半径,11,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（三）平底推杆盘形凸轮机构,分析:,平底与导路交点从动件的运动规律交点尖顶，一系列平底位置包络线凸轮廓线,12,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（三）平底推杆盘形凸轮机构,分析:,平底与导路交点从动件的运动规律交点尖顶，一系列平底位置包络线凸轮廓线,13,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（三）平底推杆盘形凸轮机构,分析:,平底与导路交点从动件的运动规律交点尖顶，一系列平底位置包络线凸轮廓线,14,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（四）摆动推杆盘形凸轮机构,分析:,尖顶推杆,运动规律：s(t)(t)或s()()设计原理与直动从动件类似反转法,摆杆长AB、中心距AO不变初始角0不变,15,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（四）摆动推杆盘形凸轮机构,分析:,尖顶推杆,运动规律：s(t)(t)或s()()设计原理与直动从动件类似反转法,摆杆长AB、中心距AO不变初始角0不变,B,16,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（四）摆动推杆盘形凸轮机构,注意：1）位移线图纵坐标为角度参量。2）若以s=L作为纵坐标，通过截取作图，其解为近似解。3）若从动件为滚子或平底，其解同前述。,17,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（四）摆动推杆盘形凸轮机构,注意：1）位移线图纵坐标为角度参量。2）若以s=L作为纵坐标，通过截取作图，其解为近似解。3）若从动件为滚子或平底，其解同前述。,18,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（五）直动推杆圆柱凸轮机构,若取作图比例与原机构相同，则位移运动线图就是凸轮理论廓线的展开图。,19,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（五）直动推杆圆柱凸轮机构,若取作图比例与原机构相同，则位移运动线图就是凸轮理论廓线的展开图。,20,二、用作图法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,（六）摆动推杆圆柱凸轮机构,21,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构,建立B点封闭矢量方程,向x、y轴投影，得凸轮理论廓线：,22,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构,建立B点封闭矢量方程,向x、y轴投影，得凸轮理论廓线：,实际廓线：,“-”用于内包络，“+”用于外包络,23,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构,建立B点封闭矢量方程,向x、y轴投影，得凸轮理论廓线：,实际廓线：,“-”用于内包络，“+”用于外包络,注意：偏距e是有符号的。偏于接触点处凸轮速度的反方向为正，反之为负。,24,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构,实际廓线：,刀具轨迹中心方程式，只要将包络线方程中的rr换成|rr-rc|即可。,25,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,2、对心平底推杆盘形凸轮机构,凸轮与推杆的瞬心P,建立封闭矢量方程,投影得凸轮实际廓线(so=ro)坐标：,26,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,3、摆动滚子推杆盘形凸轮机构,建立B点封闭矢量方程,投影得凸轮廓线B点坐标：,27,三、用解析法设计凸轮廓线,9-3凸轮轮廓曲线的设计,3、摆动滚子推杆盘形凸轮机构,建立B点封闭矢量方程,投影得凸轮廓线B点坐标：,28,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距,一、凸轮机构的压力角与作用力,定义：推杆受力方向与其运动方向的夹角为压力角(不考虑摩擦）。,推杆受力：G、F、FR1、FR2,平衡条件：Fx=0、Fy=0、MB=0,29,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，偏心距,一、凸轮机构的压力角与作用力,定义：推杆受力方向与其运动方向的夹角为压力角(不考虑摩擦）。,推杆受力：G、F、FR1、FR2,平衡条件：Fx=0、Fy=0、MB=0,讨论：,1、F传力性能2、分母为零时F自锁临界压力角c：,3、不同位置处压力角不同,通常max,推程：=3040(直动从动件)=4050(摆动从动件)回程：=7080,30,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，偏心距,二、凸轮基圆半径的确定,1、压力角与基圆半径r0和偏置的关系,P点为凸轮与推杆的相对瞬心,（1）压力角与偏置的关系（a）推杆偏于接触点处凸轮速度反向（速度瞬心侧）正偏置（b）推杆偏于接触点处凸轮速度同向负偏置（c）正偏置；负偏置（d）正偏置时，e推程，但回程,31,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，偏心距,二、凸轮基圆半径的确定,1、压力角与基圆半径r0和偏置的关系,P点为凸轮与推杆的相对瞬心,（2）压力角与基圆半径r0的关系r0，但结构r0结构紧凑，但,32,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,二、凸轮基圆半径的确定,2、基圆半径r0的确定,（1）根据结构和强度要求确定r0,凸轮与轴做成一体：r0rs+(35)mm,凸轮单独制造：r0rh+(35)mm,凸轮廓线：min15mm,33,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,二、凸轮基圆半径的确定,2、基圆半径r0的确定,（2）根据许用压力角确定r0,ds/d,推杆运动规律确定，lOP=ds/d是定值O取在m-m上P必在n-n上，不变；O取在m-m左侧P必在n-n左侧，变小；O取在m-m右侧P必在n-n右侧，变大。,34,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,二、凸轮基圆半径的确定,2、基圆半径r0的确定,（2）根据许用压力角确定r0,ds/d,推杆运动规律确定，lOP=ds/d是定值O取在m-m上P必在n-n上，不变；O取在m-m左侧P必在n-n左侧，变小；O取在m-m右侧P必在n-n右侧，变大。,O点应取在m-m线的左侧同理回程:O点应取在m-m线的右侧已知推杆运动规律时，求出各点ds/d图解r0min,35,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,二、凸轮基圆半径的确定,2、基圆半径r0的确定,（2）根据许用压力角确定r0,ds/d,推杆运动规律确定，lOP=ds/d是定值O取在m-m上P必在n-n上，不变；O取在m-m左侧P必在n-n左侧，变小；O取在m-m右侧P必在n-n右侧，变大。,O点应取在m-m线的左侧同理回程:O点应取在m-m线的右侧已知推杆运动规律时，求出各点ds/d图解r0min,36,9-4凸轮机构基本尺寸的确定,三、推杆滚子半径r0