一、设计方法的基本原理: 设计方法:作图法,解析法
作图法:采用反转法将整个机构加上一个 ,保证各构件间的相对运动不变。
反转法原理
对于滚子从动件,则滚子中心可看作是从动件的尖顶,其运动轨迹就是凸轮的理论轮廓曲线,凸轮的实际轮廓曲线是与理论轮廓曲线相距滚子半径的一条等距曲线。
二.图解设计凸轮廓线: 本文来自www.eadianqi.com
1.对心(尖顶、滚子)直动从动件盘形凸轮 廓线的设计 已知:从动件运动规律( 如图示),基圆半径,滚子半径, 顺时针转动。求满足上述要求的凸轮廓线。
解:选画出从动件运动规律。
设计步骤:1)画出基圆,以为从动件尖顶的起始点。 本文来自www.eadianqi.com 2)将位移线图与基圆分别等分成相对应的 12等份,。 3)过C1,C2,C3...C11各点作自基圆起量取从动件位移量即:CiBi=ii,得反转后的Bi(i=1,2,3...11) 4)将各点连成光滑曲线,便得到所求的凸轮的理论廓线再以为半径,以理论廓线上各点为圆心画圆包络实际廓线。 2、平底从动件盘形凸轮廓线设计 已知:从动件运动规律,凸轮转向为顺时针,基圆半径。求:凸轮廓线。
解: 选,画出从动件运动规律和凸轮的起始位置.以下步骤同上.
3、摆动尖顶(滚子)从动件盘形凸轮廓线设计 自动控制网www.eadianqi.com版权所有
已知:从动件运动规律,,凸轮与从动件的中心距=a,从动件杆长=L,滚子半径为,凸轮顺时针转动,从动件摆动方向如图. 求:凸轮廓线。
解: 选比例画出从动件运动规律和凸轮的起始位置. 以下步骤同上
小结: 本文来自www.eadianqi.com
理论廓线:滚子中心的轨迹线. 实际廓线:凸轮的可见轮廓线. 尖顶从动件:理论廓线与实际廓线重合。 滚子从动件:理论廓线与实际廓线在法 线方向上互为等距曲线 凸轮设计时应注意: 1、滚子半径选择 1)内凹凸轮廓线:
从图中可见总可以求出
此时,对滚子半径大小没有限制,凸轮工作轮廓总是光滑曲线.
2)外凹凸轮廓线:
规定;或
本文来自www.eadianqi.com 一般要求:,若太小,应将
2、基圆半径对凸轮机构的影响
基圆越小→凸轮机构越紧凑 但还应考虑: (1) 要考虑凸轮强度; (2)安装时要考虑基圆与轮毂的尺寸协调,一般应大于轮毂半径,取>(0.8~1)轮毂半径。 总之,基圆愈大,凸轮推程廓线愈平缓; 基圆愈小,凸轮推程廓线愈陡峻。 本文来自www.eadianqi.com 接触部分磨损严重,甚至引起机构自锁。 在结构允许的范围内,不宜将基圆半径选得过小。
作图设计题
一凸轮从动件运动规律如下表,试绘制从动件位移线图。
作图设计题
在图示的对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的实际轮廓线为一圆,其圆心在A点,半径R=40mm,凸轮转动方向如图所示, ,滚子半径=10mm 。
1.凸轮的理论轮廓线为何种曲线?
2.求凸轮的基圆半径, 并绘出基圆。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 3.求从动件的升程h。
解:选取适当比例尺作图。
凸轮的理论廓线 为半径R+=40+10=50mm的圆。 1.凸轮的基圆半径 凸轮理论廓线的最小向径称为凸轮的基圆半径,因此,连接偏心圆的圆心A和凸轮转动中心O,并延长使其与理论轮廓线相交c点,则即为理论轮廓线上的最小向径,它即为凸轮的基圆半径。 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 =40+10-25=25mm
2.从动件的升程h
从动件上升的最大距离h称为从动件的升程。它等于理论廓线的最大与最小向径之差。 因此
思考题与习题
1.凸轮机构主要用于哪些场合?试举例说明。
2.凸轮机构由哪些构件组成?与平面连杆机构相比有何特点? 3.凸轮机构有哪些分类方法? 4.凸轮机构常用的运动规律有哪些?各有什么特点? 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 5.什么是刚性冲击?什么是柔性冲击? 6.如何理解反转法原理?在图解法设计时如何体现?
7.如图所示为滚子式对心直动从动件盘形凸轮机构。已知:圆盘半径R=30mm,偏心距e=10mm,滚子半径=10mm,试确定凸轮的基圆半径;标出图示位置机构的压力角α 、凸轮的推程运动角 ;并确定从动件的升程h。
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