第6章凸輪機構及其設計36

1、安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 第第6章章 凸輪機構及其設計61 凸輪機構的類型和應用凸輪機構的類型和應用62 從動件的運動規(guī)律設計從動件的運動規(guī)律設計63 凸輪輪廓曲線的設計凸輪輪廓曲線的設計64 凸輪機構基本尺寸的設計凸輪機構基本尺寸的設計安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 61 凸輪機構凸輪機構的類和應用的類和應用結構：結構：三個構件、三個構件、盤盤(柱柱)狀曲線輪廓、從動件呈桿狀。狀曲線輪廓、從動件呈桿狀。作用：作用：將連續(xù)回轉將連續(xù)回轉 = 從動件從動件直線移動直線移動或或擺動擺動。優(yōu)點：優(yōu)點：可精確實現任意運動規(guī)律，簡單緊湊。可精確實現任意運動規(guī)律，簡單緊湊。缺點：

2、缺點：高副，線接觸，易磨損，傳力不大。高副，線接觸，易磨損，傳力不大。應用：內燃機應用：內燃機 、自動機床的進刀機構等。、自動機床的進刀機構等。分類：分類：1)按凸輪形狀分：按凸輪形狀分：盤形盤形、 移動移動、 圓柱凸輪圓柱凸輪 ( 端面端面 ) 。2)按推桿形狀分：按推桿形狀分：尖頂、尖頂、 滾子、滾子、 平底平底從動件。從動件。特點：特點：尖頂構造簡單、易磨損、用于儀表機構；尖頂構造簡單、易磨損、用于儀表機構；滾子滾子磨損小，應用廣；磨損小，應用廣；平底平底受力好、潤滑好，用于高速傳動。受力好、潤滑好，用于高速傳動。安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授

3、12刀架刀架o3).按推桿運動分：按推桿運動分：直動直動(對心、偏置對心、偏置)、 擺動擺動4).按保持接觸方式分：按保持接觸方式分：力封閉力封閉（重力、彈簧等）內燃機氣門機構內燃機氣門機構機床進給機構機床進給機構幾何形狀封閉幾何形狀封閉(凹槽、等寬、等徑、主回凸輪)安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授r1r2r1+r2 =constW凹凹槽槽凸凸輪輪主主回回凸凸輪輪等等寬寬凸凸輪輪等等徑徑凸凸輪輪優(yōu)點：優(yōu)點：只需要設計適當的輪廓曲線，從動件便可獲得只需要設計適當的輪廓曲線，從動件便可獲得任意的運動規(guī)律，且結構簡單、緊湊、設

4、計方便。任意的運動規(guī)律，且結構簡單、緊湊、設計方便。缺點：缺點：線接觸，容易磨損。線接觸，容易磨損。安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授繞線機構繞線機構3作者：潘存云教授12A線線應用實例：應用實例：安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授3皮帶輪皮帶輪5卷帶輪卷帶輪錄音機卷帶機構錄音機卷帶機構1放音鍵放音鍵2摩擦輪摩擦輪413245放音鍵放音鍵卷帶輪卷帶輪皮帶輪皮帶輪摩擦輪摩擦輪錄音機卷帶機構錄音機卷帶機構安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授132送料機構送料機構安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存

5、云教授00ot s62 從動件的運動規(guī)律設計從動件的運動規(guī)律設計凸輪機構設計的基本任務凸輪機構設計的基本任務: : 1) 1)根據工作要求選定凸輪機構的形式根據工作要求選定凸輪機構的形式; ;名詞術語：名詞術語：一、一、推桿的常用運動規(guī)律推桿的常用運動規(guī)律基圓、基圓、推程運動角、推程運動角、基圓半徑、基圓半徑、推程、推程、遠休止角、遠休止角、回程運動角、回程運動角、回程、回程、近休止角、近休止角、行程。行程。一個循環(huán)r0h A而根據工作要求選定推桿運動規(guī)律，是設計凸輪輪廓曲線的前提。2)2)推桿運動規(guī)律推桿運動規(guī)律; ;3)3)合理確定結構尺寸合理確定結構尺寸; ;4)4)設計輪廓曲線。設計輪

6、廓曲線。01010202DBCB00安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授00otsr0h A01010202DBCB00運動規(guī)律：運動規(guī)律：推桿在推程或回程時，其位移推桿在推程或回程時，其位移S S、速度、速度V、 和加速度和加速度a 隨時間隨時間t 的變化規(guī)律。的變化規(guī)律。形式：形式：多項式、三角函數。多項式、三角函數。S=S(t)S=S(t)V= =V(t)(t)a= =a(t)(t)位移曲線位移曲線安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 邊界條件：邊界條件： 凸輪轉過推程運動角凸輪轉過推程運動角0 0從動件上升從動件上升h一、多項式運動規(guī)律一、多項式運動規(guī)律一般表

7、達式：一般表達式：s=C0+ C1+ C22 2+Cnn n (1)(1)求一階導數得速度方程：求一階導數得速度方程： v = = ds/dt求二階導數得加速度方程：求二階導數得加速度方程： a = =dv/dt =2=2 C22 2+ 6C32 2+n(n-1)Cn2 2n-2n-2其中：其中：凸輪轉角凸輪轉角，d/dt=d/dt=凸輪角速度凸輪角速度, , C Ci i待定系數待定系數。= = C1+ 2C2+nCnn-1n-1凸輪轉過回程運動角凸輪轉過回程運動角0 0從動件下降從動件下降h安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授在推程起始點：在推程起始點：=0=0， s

8、=0代入得：代入得：C00， C1h/h/0 0推程運動方程：推程運動方程： s h/0 v h /0s0vah在推程終止點：在推程終止點：=0 0 ，s=h+剛性沖擊剛性沖擊s = C0+ C1+ C22 2+Cnn nv = = C1+ 2C2+nCnn-1n-1a = = 2 C22+ 6C32+n(n-1)Cn2n-2同理得回程運動方程：同理得回程運動方程： sh(1-/0 )v-h /0a0a 01.1.一次多項式（等速運動）運動規(guī)律一次多項式（等速運動）運動規(guī)律安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 2.二次多項式（等加等減速）運動規(guī)律二次多項式（等加等減速）運動規(guī)律位移曲線為一

9、拋物線。加、減速各占一半位移曲線為一拋物線。加、減速各占一半。推程加速上升段邊界條件：推程加速上升段邊界條件：起始點：起始點：=0=0， s=0， v0中間點：中間點：=0 0 /2 2，s=h/2 求得：求得：C00， C10，C22h/20加速段推程運動方程為：加速段推程運動方程為：s 2h2 /20v 4h /20a 4h2 /20安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授ah/20 0h/2推程減速上升段邊界條件：推程減速上升段邊界條件：終止點：終止點：=0 0 ，s=h，v0中間點：中間點：=0 0/2 2，s=h/2 求得：求得：C0h， C14h/0 C2-2h/

10、20減速段推程運動方程為：減速段推程運動方程為：s h-2h(0 )2/201sv -4h(0-)/20a -4h2 /202 35462h/2h/0 0柔性沖擊柔性沖擊4h4h2 2/2 20 03重寫加速段推程運動方程為：重寫加速段推程運動方程為：s 2h2 /20v 4h /20a 4h2 /20v安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 同理可得回程等加速段的運動方程為：同理可得回程等加速段的運動方程為：s h-2h2/20v -4h/20a -4h2/20回程等減速段運動方程為：回程等減速段運動方程為：s 2h(0-)2/20v -4h(0-)/20a 4h2/20安徽工程科技學院專

11、用 作者： 潘存云教授 3.五次多項式運動規(guī)律五次多項式運動規(guī)律 s=10h(/0 0)3 315h (/0 0)4 4+6h (/0 0)5 5s svah0 0無沖擊，適用于高速凸輪。無沖擊，適用于高速凸輪。 v = =ds/dt = = C1+ 2C2+ 3C32 2+ 4C43 3+ 5C54 4a = =dv/dt = = 2C22 2+ 6C32 2+12C42 22 2+20C52 23 3一般表達式：一般表達式：邊界條件：邊界條件：起始點起始點：=0=0，s=0， v0， a0終止點終止點：=0 0，s=h, v0，a0求得：求得：C0C1C20, 0, C310h/10h/0

12、 03 3 , , C415h/15h/0 04 4 , , C56h/6h/0 05 5s =C0+ C1+ C22 2+ C33 3+ C44 4+C55 5位移方程：位移方程：安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授設計：潘存云h0 s sa二、三角函數運動規(guī)律二、三角函數運動規(guī)律1.1.余弦加速度余弦加速度( (簡諧簡諧) )運動規(guī)律運動規(guī)律推程：推程： sh1-cos(/0)/2 v hsin(/0)/20a 2h2 cos(/0)/220 回程：回程： sh1cos(/0)/2 v-hsin(/0)/20a-2h2 cos(/0)/220123 456v vV V

13、maxmax=1.57h/2=1.57h/20 0在起始和終止處理論上在起始和終止處理論上a為有限值，產生柔性沖擊。為有限值，產生柔性沖擊。123456安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授 savh0 02.2.正弦加速度（擺線）運動規(guī)律正弦加速度（擺線）運動規(guī)律推程：推程：sh/h/0 0-sin(2/-sin(2/0 0)/2)/2 vh1-cos(2/h1-cos(2/0 0)/)/0 0a2h2h2 2 sin(2/(2/0 0)/)/2 20 0 回程：回程： sh1-/h1-/0 0+sin(2/+sin(2/0 0)/2)/2 vhcos(2/hcos(2/

14、0 0)-1/)-1/0 0a-2h-2h2 2 sin(2/(2/0 0)/)/220 0無沖擊無沖擊vmax=2h/0 0amax=6.28=6.28hh2 2/0 02 2123456r=h/2=2/=2/0 0安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授設計：潘存云vs a hooo0 06.2.3 6.2.3 組合型運動規(guī)律組合型運動規(guī)律將幾種運動規(guī)律組合，以改善將幾種運動規(guī)律組合，以改善運動特性。運動特性。+-正弦改進等速正弦改進等速v s a hooo0 0原因：為了避免剛性沖擊和柔性沖擊原因：為了避免剛性沖擊和柔性沖擊安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者

15、：潘存云教授6.2.46.2.4、從動件運動規(guī)律的、從動件運動規(guī)律的選擇選擇選擇原則：選擇原則：1 1. 機器的工作過程只要求凸輪轉過一角度機器的工作過程只要求凸輪轉過一角度0 0時，推時，推桿完成一行程桿完成一行程h h（直動推桿）或（直動推桿）或（擺動推桿），對（擺動推桿），對運動規(guī)律并無嚴格要求。則應選擇直線或圓弧等易運動規(guī)律并無嚴格要求。則應選擇直線或圓弧等易加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如夾緊凸輪夾緊凸輪。工件工件工件工件0 0安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授2 2. 機器的工作過程對推桿運動有要求，則應嚴格按工機器的工作過程對推

16、桿運動有要求，則應嚴格按工作要求的運動規(guī)律來設計凸輪廓線。如作要求的運動規(guī)律來設計凸輪廓線。如刀架進給凸輪刀架進給凸輪。3 3. 對高速凸輪，要求有較好的動力特性，除了避對高速凸輪，要求有較好的動力特性，除了避免出現剛性或柔性沖擊外，還應當考慮免出現剛性或柔性沖擊外，還應當考慮V Vmaxmax和和 amax。 h 0 0安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授高速重載凸輪要選高速重載凸輪要選V Vmaxmax和和amax比較小的理由：比較小的理由： amaxmax等加等減速等加等減速 2.0 4.02.0 4.0 柔性柔性 中速輕載中速輕載五次多項式五次多項式 1.88 5

17、.771.88 5.77 無無 高速中載高速中載余弦加速度余弦加速度 1.57 4.931.57 4.93 柔性柔性 中速中載中速中載正弦加速度正弦加速度 2.0 6.282.0 6.28 無無 高速輕載高速輕載改進正弦加速度改進正弦加速度 1.76 5.531.76 5.53 無無 高速重載高速重載100分鐘 從動件常用運動規(guī)律特性比較從動件常用運動規(guī)律特性比較運動規(guī)律運動規(guī)律 V Vmax max amax max 沖擊沖擊 推薦應用范圍推薦應用范圍 (h/(h/0 0) ) (h/(h/2 20 0) )等等 速速 1.0 1.0 剛性剛性 低速輕載低速輕載動量動量mv,mv, 若機構突

18、然被卡住，則沖擊力將很大若機構突然被卡住，則沖擊力將很大（F=mv/tF=mv/t）。）。 對重載凸輪，則適合選用對重載凸輪，則適合選用V Vmaxmax較小的運動規(guī)律。較小的運動規(guī)律。慣性力慣性力F=-mF=-ma對強度和耐磨性要求對強度和耐磨性要求。對高速凸輪，希望對高速凸輪，希望amaxmax 愈小愈好。愈小愈好。V Vmaxmax, P, Pn n安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 1.1.凸輪廓線設計方法的基本原理凸輪廓線設計方法的基本原理6.3 凸輪輪廓曲線的設計凸輪輪廓曲線的設計2.2.用作圖法設計凸輪廓線用作圖法設計凸輪廓線1)1)對心直動尖頂推桿盤形凸輪對心直動尖頂推桿

19、盤形凸輪2)2)對心直動滾子推桿盤形凸輪對心直動滾子推桿盤形凸輪3)3)對心直動平底推桿盤形凸輪對心直動平底推桿盤形凸輪4)4)偏置直動尖頂推桿盤形凸輪偏置直動尖頂推桿盤形凸輪5)5)擺動尖頂推桿盤形凸輪機構擺動尖頂推桿盤形凸輪機構6)6)直動推桿圓柱凸輪機構直動推桿圓柱凸輪機構7)7)擺動推桿圓柱凸輪機構擺動推桿圓柱凸輪機構3.3.用解析法設計凸輪的輪廓曲線用解析法設計凸輪的輪廓曲線安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授設計：潘存云6.3.1 6.3.1 基本原理基本原理反轉原理：反轉原理：依據此原理可以用幾何作圖的方法依據此原理可以用幾何作圖的方法設計凸輪的輪廓曲線，例

20、如：設計凸輪的輪廓曲線，例如： 給整個凸輪機構施以給整個凸輪機構施以- -時，不影響各構件之間時，不影響各構件之間的相對運動，此時，凸輪將靜止，而從動件尖頂復合的相對運動，此時，凸輪將靜止，而從動件尖頂復合運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線。O O -3311223 33 31 11 12 22 2安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授設計：潘存云60r0120-1已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和和從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪輪從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線。廓曲線。設計步驟小結：設計步驟小結：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓

21、r r0 0。反向等分各運動角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運動角。原則是：陡密緩疏。確定反轉后，從動件尖頂在各等份點的位置。確定反轉后，從動件尖頂在各等份點的位置。將各尖頂點連接成一條光滑曲線。將各尖頂點連接成一條光滑曲線。1.1.對心直動尖頂對心直動尖頂從動件從動件盤形凸輪盤形凸輪135782345 67 8910111213149090A18765432141312111096.3.2.16.3.2.1直動從動件盤形凸輪輪廓的設計直動從動件盤形凸輪輪廓的設計 6012090901 3 5 7891113 15s 91113121410安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云

22、教授2)2)對心直動滾子推桿盤形凸輪對心直動滾子推桿盤形凸輪設計：潘存云s 911 13 1513 5 7 8r0A120-1設計步驟小結：設計步驟小結：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0。反向等分各運動角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運動角。原則是：陡密緩疏。確定反轉后，從動件尖頂在各等份點的位置。確定反轉后，從動件尖頂在各等份點的位置。將各尖頂點連接成一條光滑曲線。將各尖頂點連接成一條光滑曲線。135789111312142345 67 8910111213146090901876543214131211109理論輪廓理論輪廓實際輪廓實際輪廓作各位置滾子圓的內作各位置滾子圓的內(

23、(外外) )包絡線。包絡線。已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪和從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線。輪廓曲線。 601209090安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授3)3)對心直動平底推桿盤形凸輪對心直動平底推桿盤形凸輪設計：潘存云s 911 13 151 3 5 7 8r0已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和從動件的運動規(guī)律，設計和從動件的運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線。該凸輪輪廓曲線。設計步驟：設計步驟：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0。反向等分各運動角。原則是：陡密緩疏。反向等分各

24、運動角。原則是：陡密緩疏。確定反轉后，從動件平底直線在各等份點的位置。確定反轉后，從動件平底直線在各等份點的位置。作平底直線族的內包絡線。作平底直線族的內包絡線。8765432191011121314-A13578911131214123456781514131211109 601209090安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授設計：潘存云911 13 151 3 5 7 8O OeA A已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和從動件的運動規(guī)律和偏心距和從動件的運動規(guī)律和偏心距e，設計該凸輪輪廓曲線。設計該凸輪輪廓曲線。4)4)偏置直動尖頂偏置直動尖頂從

25、動件從動件盤形凸輪盤形凸輪13578911131214-612345781514131211109設計步驟小結：設計步驟小結：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0; ; 反向等分各運動角反向等分各運動角; ; 確定反轉后，從動件尖頂在各等份點的位置確定反轉后，從動件尖頂在各等份點的位置; ; 將各尖頂點連接成一條光滑曲線。將各尖頂點連接成一條光滑曲線。1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8 601209090s2 安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授5)5)擺動尖頂推桿盤形凸輪機構擺動尖頂推

26、桿盤形凸輪機構設計：潘存云120B11 1r0 601209090 已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度，擺桿長度，擺桿長度l以及擺以及擺桿回轉中心與凸輪回轉中心的距離桿回轉中心與凸輪回轉中心的距離d，擺桿角位移方程，擺桿角位移方程，設計該凸輪輪廓曲線。設計該凸輪輪廓曲線。12345 6 7 85678B1B2B3B4B5B6B7B860 90 -dABl1 2 3 4B22 2B33 3B44 4B55 5B66 6B77 7A1A2A3A4A5A6A7A8安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授yxB06.3.36.3.3解析法設計凸輪輪廓曲線解析法設

27、計凸輪輪廓曲線1) 1) 偏置直動滾子推桿盤偏置直動滾子推桿盤 形凸輪機構形凸輪機構由圖可知：由圖可知： s0(r(r0 02 2-e-e2 2) )1/21/2實際輪廓線為理論輪廓的等距線實際輪廓線為理論輪廓的等距線。曲線任意點切線與法線斜率互為負倒數：曲線任意點切線與法線斜率互為負倒數：原理：原理：反轉法反轉法設計結果：設計結果：輪廓的參數方程輪廓的參數方程: : x=x() y= y()x= (s0+s)sin+ ecosy= (s0+s)cos- - esinetg= - -dx/dy =(dx/d)/(- - dy/d)=sin/cos(1)er r0 0- - rrr0s0snns

28、0yx已知：已知：r r0 0、r rT T、e e、S=S()S=S()安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授(x, y)rrnn對對(1)(1)式求導，得：式求導，得：dx/d(ds/d- e)sin+(s0+s)cos式中式中: : “”對應于內等距線，對應于內等距線， “ “”對應于外等距線。對應于外等距線。實際輪廓為實際輪廓為B點的坐標：點的坐標： x= y=x - rrcosy - rrsinyxB0eer r0 0- - rrr0s0snns0yx ( dx/d) ( dx/d)2+( dy/d)2 得：得：sin= ( dy/d) ( dx/d)2+( dy

29、/d)2cos=(x,y)(x,y)dy/d(ds/d- e)cos-(s0+s)sin安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授s0r0B0Oxy (x, y)2)2)對心直動平底推桿盤形凸輪對心直動平底推桿盤形凸輪 OP= v/y=x=建立坐標系如圖：建立坐標系如圖：P P點為相對瞬心，點為相對瞬心，(r0+s)sin +(ds/d)cos(r0+s)cos(ds/d)sinv推桿移動速度為：推桿移動速度為：=(ds/dt)/(d/dt)=(ds/dt)/(d/dt)=ds/d=ds/dv=vp=OP-ds/ds0sPB反轉反轉后，推桿移動距離為后，推桿移動距離為S S，安

30、徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授0 xr0OylA0B03) 3) 擺動滾子推桿盤形凸輪機構擺動滾子推桿盤形凸輪機構已知已知：中心距中心距a ，擺桿長度擺桿長度l，0 0 、S=S()S=S()理論廓線方程：理論廓線方程： x= y= 實際輪廓方程的求法同前。實際輪廓方程的求法同前。asinl sin (+0 0 )acosl cos (+0 0 )l sin (+0 0 )asinyxaa對應點對應點B 的坐標為：的坐標為： x=x rrcos y=y rrsinA-B0acos安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 6.4 凸輪機構基本尺寸的設計凸輪機構基本尺寸的

31、設計 上述設計廓線時的凸輪結構參數上述設計廓線時的凸輪結構參數r0、e、rr等，等，是預先給定的。實際上，這些參數也是根據機構的是預先給定的。實際上，這些參數也是根據機構的受力情況是否良好、動作是否靈活、尺寸是否緊湊受力情況是否良好、動作是否靈活、尺寸是否緊湊等因素由設計者確定的。等因素由設計者確定的。1.凸輪機構的壓力角和自鎖凸輪機構的壓力角和自鎖2.凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定3.滾子半徑的選擇滾子半徑的選擇安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授lbBd1.凸輪機構的壓力角和自鎖凸輪機構的壓力角和自鎖受力圖中，由受力圖中，由FFx x=0=0，FFy y=0=0

32、，MMB B=0=0 得得：FR2FR1ttnn1 2 2 -Fsin(+1 1 )+(FR1FR2 )cos2 2=0 FQ+Fcos(+1 1 ) (FR1+ FR2 )sin2 2=0FR2cos2 2 (l+b) FR1cos2 2 b=0由以上三式消去由以上三式消去R1、R2 得：得：vFQF=cos(+1 1 )(1+2b/l) sin(+1 1 )tg2 2FQ壓力角壓力角-正壓力與推桿上正壓力與推桿上B點速度方向之間的夾角點速度方向之間的夾角分母分母 FF若若大到使分母趨于大到使分母趨于0 0，則，則 FF 機構發(fā)生自鎖機構發(fā)生自鎖F安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作

33、者：潘存云教授稱稱c=arctg1/(1+2b/l)tg2 2 -1 1 為臨界壓力角為臨界壓力角 。增大導軌長度增大導軌長度l或減小懸臂尺寸或減小懸臂尺寸b可提高可提高c工程上要求：工程上要求：max 直動推桿：直動推桿：30擺動推桿：擺動推桿：354545回程：回程：708080提問：平底推桿提問：平底推桿？nn0 0vOr r0 0安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授BOs0sDP點為相對瞬心：點為相對瞬心：由由BCPBCP得得: :6.4.2.6.4.2.凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定ds/dOP= v/= ds/dt / d/dt=ds/d 運動規(guī)律確定之

34、后，凸輪機構運動規(guī)律確定之后，凸輪機構的壓力角的壓力角與基圓半徑與基圓半徑r r0 0直接相關。直接相關。=(ds/d-e)/(s=(ds/d-e)/(s0 0+s)+s) tgtg=(OP-e)/BC=(OP-e)/BC nnPvvr r0 0e tg = s + r20 - - e2ds/d- - e 其中：其中： s0= r20 - e2r r0 0 圖示圖示凸輪機構中，導路位于右側。凸輪機構中，導路位于右側。e e 安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授OB設計：潘存云 ds/d tg = s + r20 - e2ds/d + + enn同理，當導路位于中心左側時，

35、有：同理，當導路位于中心左側時，有： CP = ds/d + + eePCr0s0sD=(ds/d+e)/(s=(ds/d+e)/(s0 0+s)+s) tgtg=(OP+e)/BC=(OP+e)/BC 其中：其中： s0= r20 - e2e e OP= v/= ds/dt / d/dt=ds/d此時，當偏距此時，當偏距e增大時，壓力角反而增大。增大時，壓力角反而增大。對于直動推桿凸輪機構存在一個正確偏置的問題！對于直動推桿凸輪機構存在一個正確偏置的問題！安徽工程科技學院專用 作者： 潘存云教授 作者：潘存云教授作者：潘存云教授綜合考慮兩種情況有：綜合考慮兩種情況有： tg = s + r20 - e2ds/d e“+ +” 用于導路和瞬心位于凸輪回轉中心的兩側；用于導路和瞬心位于凸輪回轉中心的兩側； 顯然，導路和瞬心位于中心同側時，壓力角將減小。顯然，