知识点20 机创1401 第十组

1、实现连杆给定位置的平面四杆机构的运动设计1、连杆位置用动铰链中心B,C两点表示分别作B1B2,B2B3的_交于点A，A即为机架。同理可求得机架D。是_。2、连杆位置用连杆平面上任意两点表示用转换机架法进行设计把四边形AM2N2D和AM3N3D刚化，使M2N2,M3N3搬到与M1N1重合，分别作AA2,A2A3的_，其交点即为铰链中心B1，同理可得C1。唯一解垂直平分线中垂线实现已知运动规律的平面四杆机构的运动设计已知：机架长度LAD、一连架杆长度 LAB及其起始位置、两连架杆对应转角 12 、12 、13 、13 。设计四杆机构1) 曲柄摇杆机构（曲柄摇杆机构（?90）计算计算180(K-1)

2、/(K+1);已知：已知：CD杆长，摆角杆长，摆角及及K， 设计此机构设计此机构。任取一点任取一点D D，作等腰三角形，作等腰三角形 腰长为腰长为CDCD，夹角为，夹角为;连接连接C1C2，作，作C1O使使作作OC1C2的外接圆，则的外接圆，则A A点必在此圆上。点必在此圆上。选定选定A A，设曲柄为，设曲柄为l1 ，连杆为，连杆为l2 ，则，则: :,A,A C2= =l2- - l1 C2C1O=90,交交于于O;O; A A C1= = l1+ +l2AOaObC1C2DO90-?90-?EF2、按给定从动件行程和行程速度变化系数设计四杆机构2、按给定从动件行程和行程速度变化系数设计四杆

3、机构当在C1C2线远离点D的一侧作 C2C1O= -90 ,得C1O和C2O的交点O,以O为圆心和半径作圆。做法同上。 9020、按给定运动规律设计凸轮轮廓曲线作图法一、直动从动件盘形凸轮机构二、摆动从动件盘形凸轮机构三、摆动从动件圆形凸轮机构第十组 张新月 闫志霞 马怡平 董亚云 复习： （1）什么是反转法？ （2）反转法的目的和原理是什么？ （3）基圆半径在对心滚子移动从动件盘形凸轮机构中指的是？ 反转原理： 给整个凸轮机构施以时，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。（一）移动从动件盘形凸轮（尖顶）rbOs1 3 5 7 8 60120

4、9090601201 290A909 1113151357 891113121410 一、直动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计 1. 对心尖顶移动从动件盘形凸轮已知凸轮的基圆半径rb，凸轮角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。(1)选比例尺l，作位移曲线和半径为rb的基圆。(2)等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。345 67 818765432101191213141413121110915 (3)确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置。 设计步骤 (4)将各尖顶点连接成一条光滑曲线。移动从动件盘形凸轮（滚子）设计步骤rbOA 2. 对心滚子移动从动件

5、盘形凸轮已知凸轮的基圆半径rb，滚子半径rr、凸轮角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 (1)选比例尺l，作位移曲线和半径为rb的基圆。(2)等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。s1 3 5 7 8 6012090909 1113151357 891113121410601201 29090345 67 818765432101191213141413121110915(3)确定反转后从动件滚子中心在各等分点占据的位置。 (4)将各点连接成一条光滑曲线。 (5)作滚子圆族及滚子圆族的内(外)包络线。注意：rb是指理论轮廓曲线的基圆半径。理论轮廓曲线

6、实际轮廓曲线移动从动件盘形凸轮（平底）rbOA3. 对心平底移动从动件盘形凸轮 已知凸轮的基圆半径rb，角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 (1)选比例尺l，作位移曲线和半径为rb的基圆。设计步骤 (2)等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。s1 3 5 7 8 6012090909 1113151357 891113121410601201 29090345 67 818765432101191213141413121110915 (3)确定反转后平底与导路中心线的交点A在各等分点占据的位置。 (4)作平底直线族及平底直线族的内包络线。对于平底直

7、动从动件，只要不改变导路的方向，无论导路对心或偏置，无论取哪一点为参考点，所得的直线族和凸轮实际轮廓曲线都是一样的。4. 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮偏置尖顶移动从动件盘形凸轮eA4. 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮已知凸轮的基圆半径rb，角速度和从动件的运动规律及偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。(1) 选比例尺l，作位移曲线、半径为rb的基圆和半径为e的偏距圆。(2)等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的位置。O6123457814131211109s1 3 5 7 8 6012090909 1113151357 891113121410 (3)过1，2，3等点做偏距圆的

8、一系列切线，确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置。(4) 将各尖顶点连接成一条光滑曲线。设计步骤k1k2k3k5k4k6k7k812345678k9k10k11k12k13k14k159101112131415（二）摆动从动件盘形凸轮rbO 1 2 345 6 7 8 6012090 90 二、摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计已知凸轮的基圆半径rb，角速度，摆杆长度l以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距离L，摆杆角位移曲线，设计该凸轮轮廓曲线。1234567120B11B1B2B3B4B5B6B7B86090 LB22B33B44B55B66B77A1A2A3A4A5A6A7A8(1)选比例尺

9、l、 和 ，作位移曲线、半径为rb的基圆和半径为L的转轴圆。 (2)等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的转轴A的位置。(3)确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置。设计步骤 (4)将各尖顶点连接成一条光滑曲线。A Bl轮廓曲线与直线AB在某些位置（如A3B3等）已经相交，故考虑具体结构时，应将从动件做成弯杆以避免干涉。（三）摆动从动件圆柱凸轮轮廓曲线设计 三、摆动从动件圆柱凸轮轮廓曲线设计 思路 圆柱凸轮机构是空间凸轮机构，将圆柱凸轮展开后便成为平面移动凸轮。平面移动凸轮可以看作是转动中心在无穷远的盘形凸轮。因此，可以应用盘形凸轮的设计原理和方法，来绘制圆柱凸轮轮廓曲线

10、的展开图。已知条件 已知凸轮的平均圆柱半径为rm，从动件长度l，滚子半径为rr，凸轮转动方向以及从动件的运动规律 ()，设计该凸轮轮廓曲线。maxABl12rmarrBB0设计步骤（1）14537OO28612012012012354768 设计步骤 (1)选比例尺、作位移曲线，等分位移曲线。maxmaxABl12rmarrBB0设计步骤（2） 设计步骤 (2)选比例尺l，以2 rm为底边作以rm为半径的圆柱面的展开面。2rm14537OO28612012012012354768maxmaxABl12rmarrBB0设计步骤（3） 设计步骤 (3) 作OA线垂直于凸轮回转轴线，作OAB0max

11、/2，得到从动件初始位置AB0。OA2rmB014537OO28612012012012354768maxmaxABl12rmarrBB0设计步骤（4） 设计步骤 (4)根据从动件的位移线图画出从动件的一系列位置AB1、AB2、AB3、。OA2rmB0B1B3B2B6B7B4(B5)14537OO28612012012012354768maxmaxABl12rmarrBB0B8设计步骤（5）OA2rmB0B1B3B2B6B7B4(B5)B8 设计步骤 (5)取B0B02rm，沿v1方向将B0B0分成与位移线图横坐标对应的区间和等份，得C1、C2、。maxABl12rmarrBB0 v1B0C1

12、C2C4C3C5C6C7C814537OO28612012012012354768max设计步骤（6） 设计步骤 (6)过C1、C2、等点画一系列中心在OA线上、半径等于l的圆弧。14537OO28612012012012354768maxmaxABl12rmarrBB0OA2rmB0B1B3B2B6B7B4(B5)B8 v1B0C1C2C4C3C5C6C7C8设计步骤（7） 设计步骤 (7)自B1作水平线交过C1的圆弧于B1点，自B2作水平线交过C2的圆弧于B2点，得B1、B2等点。 14537OO28612012012012354768maxmaxABl12rmarrBB0B7OA2rmB

13、0B1B3B2B6B7B4(B5)B8 v1B0C1C2C4C3C5C6C7C8B3B4B5B2B1B6B8设计步骤（8） 设计步骤 (8)将B0、B1、B2、各点连成光滑的曲线，就得到圆柱凸轮展开图的理论轮廓曲线 。 14537OO28612012012012354768maxmaxABl12rmarrBB0B7OA2rmB0B1B3B2B6B7B4(B5)B8 v1B0C1C2C4C3C5C6C7C8B3B4B5B2B1B6B8设计步骤（9） 设计步骤 (9)作滚子圆及圆族包络线，得到圆柱凸轮展开图的实际轮廓曲线 。 14537OO28612012012012354768maxmaxABl12rma