凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定課件

TheTheoryofMachinesandMechanisms

Chapter4.

CamsandItsDesign

SunZhihong62373317Room307,No.3TeachingBuildingToday’stopics

Decisionofcammechanism’sbasicdimension凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定Decisionofcammechanism’sdimension上述設(shè)計廓線時的凸輪結(jié)構(gòu)參數(shù)r0、e、rr等，是預(yù)先給定的。實際上，這些參數(shù)也是根據(jù)機構(gòu)的受力情況是否良好、動作是否靈活、尺寸是否緊湊等因素由設(shè)計者確定的。1.cammechanism’spressureangle2.Primarycircleradius3.Radiusoftheroller4.Thesizel

offlat-facefollower作者：潘存云教授稱αc=arctg[1/(1+2b/l)tgφ2

]-φ1

為臨界壓力角。增大導(dǎo)軌長度l或減小懸臂尺寸b可提高αc工程上要求：αmax

≤[α]直動推桿：[α]＝30°擺動推桿：[α]＝35°～45°回程：[α]’＝70°～80°提問：平底推桿α＝？nn0vOωr0作者：潘存云教授BOωs0sDP點為相對瞬心：由△BCP得:2.凸輪基圓半徑的確定ds/dδOP=v/ω=[ds/dt]/[dδ/dt]=[ds/dδ]運動規(guī)律確定之后，凸輪機構(gòu)的壓力角α與基圓半徑r0直接相關(guān)。=(ds/dδ-e)/(s0+s)tgα=(OP-e)/BCnnPvvr0αe

∴tgα

=s+r20

-e2ds/dδ-e其中：s0=r20-e2r0↑

α↓圖示凸輪機構(gòu)中，導(dǎo)路位于右側(cè)。e

↑

α↓作者：潘存云教授OBω設(shè)計：潘存云αds/dδ

∴tgα

=s+r20

-e2ds/dδ

+enn同理，當(dāng)導(dǎo)路位于中心左側(cè)時，有：∴CP=ds/dδ

+eePCr0s0sD=(ds/dδ+e)/(s0+s)tgα=(OP+e)/BC其中：s0=r20-e2e

↑

α↑OP=v/ω=[ds/dt]/[dδ/dt]=[ds/dδ]此時，當(dāng)偏距e增大時，壓力角反而增大。對于直動推桿凸輪機構(gòu)存在一個正確偏置的問題！設(shè)計時要求：α≤[α]于是有：對心布置有：tgα=ds/dδ/(r0+s）提問：在設(shè)計一對心凸輪機構(gòu)設(shè)計時，當(dāng)出現(xiàn)α≥[α]的情況，在不改變運動規(guī)律的前提下，可采取哪些措施來進行改進？確定上述極值r0min不方便，工程上常根據(jù)諾模圖來確定r0。見下頁1)加大基圓半徑r0，2)將對心改為偏置，3)采用平底從動件,tgα=(ds/dδ-e)/[(r02-e2)1/2+s]α=0r0↑α↓

e↑α↓

作者：潘存云教授諾模圖:應(yīng)用實例：一對心直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)，δ0＝45o，h=13mm,推桿以正弦加速度運動，要求:αmax

≦30o，試確定凸輪的基圓半徑r0。作圖得：h/r0＝0.26r0

≧50mmh/r0等速運動0.010.10.20.30.40.50.60.81.02.03.05.0作者：潘存云教授h/r0等加等減速運動0.010.10.20.30.40.61.02.05.0凸輪轉(zhuǎn)角δ05101525303540205060708090100100200300360最大壓力角αmax510152520354555657585403050607080h/r0正弦加速度運動0.010.10.20.40.61.02.05.0作者：潘存云教授h/r0余弦加速度運動0.010.10.20.40.61.02.05.0510152520354555657585403050607080最大壓力角αmax5101525303540205060708090100100200300360凸輪轉(zhuǎn)角δ0h/r0

正弦加速度運動0.010.10.20.40.61.02.05.0

作者：潘存云教授作者：潘存云教授設(shè)計：潘存云ρa——工作輪廓的曲率半徑，ρ——理論輪廓的曲率半徑，rT——滾子半徑ρ<rT

ρa＝ρ－rT<0對于外凸輪廓，要保證正常工作，應(yīng)使：ρmin>rT

輪廓失真3.滾子半徑的確定ρa＝ρ＋rT

ρ＝rT

ρa＝ρ－rT＝0輪廓正常輪廓變尖ρ內(nèi)凹ρarTrTρrTρρ>rT

ρa＝ρ－rT

輪廓正常外凸rTρaρ作者：潘存云教授123456788’7’6’5’4’3’2’1’9’10’11’12’13’14’1514131211109ωωr04.平底尺寸l

的確定lmaxa)作圖法確定：l=2lmax+(5~7)mm作者：潘存云教授δvCr0Oxyωds/dδlmax=[ds/dδ]max

P點為相對瞬心，有：b)計算法確定：BC=OP=v/ω=[ds/dt]/[dδ/dt]=[ds/dδ]l=2[ds/dδ]

max+(5~7)mm

v

=OP·

ωB0-ωs0sPBv