凸轮机构的压力角和基本尺寸

关于凸轮机构的压力角和基本尺寸一、凸轮机构的压力角o

1A

nnQFF2F1v21.压力角

：

在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机构中驱使从动件运动的力的方向线与从动件上受力点的速度方向线所夹的锐角。Q—作用在从动件上的载荷F—凸轮对从动件的作用力越小，受力越好。2.压力角与凸轮机构受力情况的关系推动从动件运动的有效分力阻碍从动件运动的有害分力第四节凸轮机构的压力角和基本尺寸第2页,共14页，2024年2月25日，星期天推动从动件运动的有效分力阻碍从动件运动的有害分力当

增大到某一数值时，有害分力F2引起的摩擦阻力大于有效分力F1，此时无论凸轮给从动件的作用力有多大，都不能推动从动件运动，这种现象称为机构的自锁。结论：从避免机构的自锁，使机构具有良好的受力状况来看，

越小越好。第3页,共14页，2024年2月25日，星期天

设计凸轮机构时务必使

max[]许用压力角的推荐值：推程时对于移动从动件，[]=30º对于摆动从动件，[]=35º~45º回程时：[]=70º~80º第4页,共14页，2024年2月25日，星期天OBω3、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系P点为速度瞬心，于是有：v=lOPωr0↑

nnP→lOP=v

/ωeαds/dδ=ds/dφ=lOC+lCPlCP=lOC=elCP=ds/dφ

-etgα

=S+r20-e2ds/dφ

-e→α↓C

(S+S0

)tgα

S0=r20-e2若发现设计结果α〉[α]，可增大r0

s0sDvvr0第5页,共14页，2024年2月25日，星期天αds/dφOBω

得：

tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

+enn同理，当导路位于中心左侧时，有：lOP=lCP-lOC

→lCP=ds/dφ

+e

于是：

tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

±ee“+”用于导路和瞬心位于中心两侧；“-”用于导路和瞬心位于中心同侧；显然，导路和瞬心位于中心同侧时，压力角将减小。注意：用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。PClCP=(S+S0

)tgαS0=r02-e2r0s0sD第6页,共14页，2024年2月25日，星期天o

AnnQ

1Fv2B•nn

2F第7页,共14页，2024年2月25日，星期天o

Av2F

1nnv2nn

2•BF•第8页,共14页，2024年2月25日，星期天vcABC12F

第9页,共14页，2024年2月25日，星期天二、凸轮基圆半径的确定在偏距一定，从动件的运动规律已知的条件下，可减小压力角α，加大基圆半径r0，从而改善机构的传力特性。但机构的尺寸会增大。（2）凸轮基圆半径的确定

凸轮基圆半径的确定的原则是：应在满足αmax≤[α]的条件下，合理的确定凸轮的基圆半径，使凸轮机构的尺寸不至过大。先按满足推程压力角α≤[α]的条件来确定基圆半径r0，即r0={[(ds/dφ-e)/tan[α]-s]2+e2}1/2（1）凸轮机构的压力角与基圆半径的关系S+r20

-e2第10页,共14页，2024年2月25日，星期天凸轮与轴分开加工时，ro>(0.8~1)dsds为凸轮轴直径rods还要考虑满足凸轮的结构及强度的要求：当凸轮和轴做成一体时，凸轮廓线的最小半径应大于轴的半径。第11页,共14页，2024年2月25日，星期天三、滚子半径rT的选择如图所示，工作轮廓曲率半径ρa、理论轮廓曲率半径ρ与滚子半径rr三者之间的关系为这时，工作轮廓曲率半径恒大于理论轮廓曲率半径，即ρa＞ρ。这样，当理论轮廓作出后，不论选择多大的滚子，都能作出工作轮廓。1．凸轮理论轮廓的内凹部分第12页,共14页，2024年2月25日，星期天

´

min

amin

min

´

amin=min-rT<0rT

min>rT

min=rT

minrT

min<rT为避免运动失真，

amin=min-rT>0

amin=min-rT=0

amin=min-rTrT