机械原理 凸轮机构基本参数设置ppt课件

1、B dtt凸轮机构根本参数确实定凸轮机构根本参数确实定 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角确定构件之间相互的作用力，为处理磨确定构件之间相互的作用力，为处理磨损及强度尺寸设计提供可靠的数据。损及强度尺寸设计提供可靠的数据。FR2FR1 1 1 2 2 2 2 vGF 压力角压力角不计摩擦时，凸轮对从动不计摩擦时，凸轮对从动件作用力方向线件作用力方向线nnnn与从动件上力作用点的速与从动件上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。度方向之间所夹的锐角。 lbnn 0cos)()sin(02211 RRxFFFF0sin)()cos(02211 RRyFFGFF0coscos)(02122 bFblFMR

2、RB211tan)sin()21 ()cos( lbGF 载荷载荷G 不变时，压力角不变时，压力角 增大，使上式增大，使上式分母变小，作用力分母变小，作用力F 将增大。将增大。压力角压力角 增大到时分母为零，那么增大到时分母为零，那么F，机构发生自锁。机构发生自锁。B dttFR2FR1 1 1 2 2 2 2 vGFlbnn凸轮机构的瞬时效率凸轮机构的瞬时效率 costan)sin()21()cos(211lb12tan)21(1arctan lbc机构刚好发生自锁时的压力角为临界压力角机构刚好发生自锁时的压力角为临界压力角c c 凸轮机构能正常任务的重要条件凸轮机构能正常任务的重要条件ma

3、x max c c推程推程 挪动从动件挪动从动件 30304040；摆动从动件；摆动从动件 40 404545 。回程回程 70708080。Cnn220ddtanersesO Bes0sDr0 dsd 盘形凸轮机构参数确实定盘形凸轮机构参数确实定 ( (一一) ) 挪动从动件盘形凸挪动从动件盘形凸轮机构根本尺寸的设计轮机构根本尺寸的设计 1. 1. 压力角与凸轮基圆的压力角与凸轮基圆的关系关系 压力角对凸轮机构的受力情况压力角对凸轮机构的受力情况有直接影响，在运动规律选定之有直接影响，在运动规律选定之后，它主要取决于凸轮机构的根本后，它主要取决于凸轮机构的根本构造尺寸。构造尺寸。P为相对瞬心

4、为相对瞬心dd/dd/ddsttsvOP由由BCP得得2200ersvvP 对心挪动从动件盘形凸轮机构对心挪动从动件盘形凸轮机构e0。结论挪动从动件盘形凸轮机构的压力角结论挪动从动件盘形凸轮机构的压力角与基圆半径与基圆半径r0、从动件、从动件偏置方位和偏距偏置方位和偏距e有关。有关。 2. 偏置方位偏置方位 偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力角。偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力角。该当使从动件偏置在推程时瞬心该当使从动件偏置在推程时瞬心P 的位置的同一侧的位置的同一侧 正确偏置正确偏置 OB nnPe错误偏置错误偏置 需求留意的是，假设推程压力角减小，那么回程压力角将

5、增大。需求留意的是，假设推程压力角减小，那么回程压力角将增大。BO nnPe 3. 凸轮基圆半径确实定凸轮基圆半径确实定 限制基圆半径的条件限制基圆半径的条件 凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0应大于凸轮轴的半径应大于凸轮轴的半径rS ； 最大压力角最大压力角max许用压力角许用压力角 ； 凸轮轮廓曲线的最小曲率半径凸轮轮廓曲线的最小曲率半径min0。 当要求机构具有紧凑的尺寸时，该当按许用压力角当要求机构具有紧凑的尺寸时，该当按许用压力角 来确定凸轮来确定凸轮的基圆半径的基圆半径r0r0。 步骤步骤 确定凸轮转动轴心的位置确定凸轮转动轴心的位置 确定从动件的正确偏置方位确定从动件的正确偏置方位

6、 将将 代入前式代入前式220tanddesesr 确定确定ss()，求出，求出dsd，代入上式求出一系列，代入上式求出一系列r0值，选取其中值，选取其中的最大值作为凸轮的基圆半径的最大值作为凸轮的基圆半径 凸轮基圆半径确实定凸轮基圆半径确实定 图解法图解法 工程上经常借助于诺模图工程上经常借助于诺模图(Nomogram)来确定来确定凸轮的最小基圆半径。借助于诺模图既可以近似凸轮的最小基圆半径。借助于诺模图既可以近似确定凸轮的最大压力角，也可以根据所选择的基确定凸轮的最大压力角，也可以根据所选择的基圆半径来校核最大压力角。圆半径来校核最大压力角。hr0 等速运等速运动动0.010.1 0.2

7、0.30.40.50.60.81.0 2.0 3.0 6.0 hr0等加速等减速运等加速等减速运动动0.01 0.1 0.2 0.3 0.40.6 1.0 2.0 5.0 凸轮转角凸轮转角5101525303540205060708090100200300350最大压力角最大压力角maxmax510152520354555657585403050607080hr0 余弦加速度运动余弦加速度运动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 510152520354555657585403050607080最大压力角最大压力角maxmax51015253035402050607

8、08090100200300350 凸轮转角凸轮转角hr0 正弦加速度运正弦加速度运动动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 hr0 等速运等速运动动0.010.1 0.2 0.30.40.50.60.81.0 2.0 3.0 6.0 hr0等加速等减速运等加速等减速运动动0.01 0.1 0.2 0.3 0.40.6 1.0 2.0 5.0 凸轮转角凸轮转角5101525303540205060708090100200300350最大压力角最大压力角maxmax510152520354555657585403050607080hr0 余弦加速度运动余弦加速度运动0

9、.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 510152520354555657585403050607080最大压力角最大压力角maxmax5101525303540205060708090100200300350 凸轮转角凸轮转角hrb 正弦加速度运正弦加速度运动动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 例一对心挪动从动件盘形凸轮机构，例一对心挪动从动件盘形凸轮机构，045，h19mm，推，推程时从动件以正弦加速度规律运动，推程压力角程时从动件以正弦加速度规律运动，推程压力角 30，确定凸轮基，确定凸轮基圆半径圆半径rb。作图得作图得hr00.

10、26，r0190.2673.08mmhr0 正弦加速度运正弦加速度运动动 确定凸轮基圆半径的通常做法确定凸轮基圆半径的通常做法 根据构造和强度的需求，按阅历公式根据构造和强度的需求，按阅历公式rb(1.62)rS初步选定凸轮基初步选定凸轮基圆半径圆半径rb，然后校核压力角，以满足，然后校核压力角，以满足max的条件。的条件。留意留意凸轮机构的效率不仅与压力角有关，还与从动件支承的悬臂长凸轮机构的效率不仅与压力角有关，还与从动件支承的悬臂长b及两及两支承的间隔支承的间隔l 有关，在设计时要留意选择。有关，在设计时要留意选择。压力角还与压力角还与dsd有关，在任务升距有关，在任务升距(Lift)h

11、确定后，确定后， dsd那么与那么与推程角推程角0 有关。假设推程角没有因多个运动协调关系而遭到严厉限制，有关。假设推程角没有因多个运动协调关系而遭到严厉限制，也可以经过适当增大也可以经过适当增大0来获得较好的动力特性。来获得较好的动力特性。nn Q 0 0 (二二) 摆动从动件盘形凸轮机构根本尺寸的设计摆动从动件盘形凸轮机构根本尺寸的设计)tan(1)sin()dd1(tan00 Ll凸轮逆时针转动取凸轮逆时针转动取“号；号；顺时针转动取顺时针转动取“号。号。摆杆初始摆角摆杆初始摆角0为为LlrlL2)arccos(20220LrbBO1 O2Plv 设计步骤设计步骤 按详细构造所允许的条件，选定基圆半径按详细构造所允许的条件，选定基圆半径r0r0和中心距和中心距L L 设摆杆在起始位置时与基圆半径垂直设摆杆在起始位置时与基圆半径垂直 选定运动规律，计算凸选定运动