凸轮轮廓曲线的设计

1、1、凸轮廓线设计方法的基本原理一、凸轮轮廓曲线的设计反转原理： 依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线，例如：- 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。2、用作图法设计凸轮廓线尖顶凸轮绘制动画滚子凸轮绘制动画Ar0609090120-s12345 67 891011121314 对心直动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤小结：选比例尺l作基圆r0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。将各尖顶点连接成一条光滑曲

2、线。1)对心直动尖顶推杆盘形凸轮 601209090135781357891113159111312141876543214131211109r0609090120-1234567891011121314 对心直动滚子推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：选比例尺l作基圆r0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件滚子中心在各等份点的位置。将各中心点连接成一条光滑曲线。A作各位置滚子圆的内(外)包络线(中心轨迹的等距曲线)。2)对心直动滚子推杆盘形凸轮s 6012090901357813578911131591113121

3、4理论轮廓实际轮廓1876543214131211109 对心直动平底推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：选比例尺l作基圆r0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。作平底直线族的内包络线。3)对心直动平底推杆盘形凸轮1234567887654321910111213141514131211109s 60120909013578135789111315911131214eA-O 偏置直动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度和推杆的运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。4)偏置直动

4、尖顶推杆盘形凸轮s 6012090901357813578911131591113121412345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k14k15123456781514131211109 摆动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径r0，角速度，摆动推杆长度l以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距离d，摆杆角位移方程，设计该凸轮轮廓曲线。5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B812060 90 B11B22B33B44B55B66B77-r0ABld 6012090901234123456

5、7857682RV=RvRV6)直动推杆圆柱凸轮机构 思路：将圆柱外表面展开，得一长度为2R的平面移动凸轮机构，其移动速度为V=R，以V反向移动平面凸轮，相对运动不变，滚子反向移动后其中心点的轨迹即为理论轮廓，其内外包络线为实际轮廓。Bv123456787654321V=RV2Rs6)直动推杆圆柱凸轮机构 已知：圆柱凸轮的半径R ，从动件的运动规律，设计该圆柱凸轮机构。vRs123456786543217AR7)摆动推杆圆柱凸轮机构 已知：圆柱凸轮的半径R，滚子半径rr从动件的运动规律，设计该凸轮机构。2” 3”4”5”6”7”8”9”0”0”-V2R2rr1”AV=RA5A6A7A8A9A2

6、A3A4A1A0012345678902RA0中线4,5,632 10879yxB0yxs0s3.用解析法设计凸轮的轮廓曲线3.1 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构由图可知：s0(r02-e2)1/2实际轮廓线为理论轮廓的等距线。曲线任意点切线与法线斜率互为负倒数：(1)求导得：dx/d(ds/d- e)sin+(s0+s)cos dy/d(ds/d- e)cos-(s0+s)sin原理：反转法。设计结果：轮廓的参数方程。式中“”对应于内等距线，“”对应于外等距线。实际轮廓为B点的坐标： x= y=x=(s0+s)sin+ ecosy=(s0+s)cos- esinetg= -dx/dy=(dx/

7、d)/(- dy/d)=sin/cos(1)x - rrcos(x, y)rrnn(x,y)(x,y)s0er0可得： sin= ( dx/d) / ( dx/d)2+( dy/d)2 cos= -( dy/d) / ( dx/d)2+( dy/d)2 - rrr0y - rrsinnns0r0B0Ox-y3.2 对心直动平底推杆盘形凸轮OP= v/y=x=ds/ds0sP 建立坐标系如图：反转后，推杆移动距离为S，P点为相对瞬心，(r0+s)sin+(ds/d)cos(r0+s)cosds/d)sinv推杆移动速度为：=(ds/dt)/(d/dt)= ds/dv=vp=OP (x, y)B3.3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构式中：a中心距， l摆杆长度理论廓线方程：实际轮廓方