凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸

關(guān)于凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸第1頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角o1AnnQFF2F1v21.壓力角：

在不計(jì)摩擦力、重力、慣性力的條件下，機(jī)構(gòu)中驅(qū)使從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的力的方向線與從動(dòng)件上受力點(diǎn)的速度方向線所夾的銳角。Q—作用在從動(dòng)件上的載荷F—凸輪對(duì)從動(dòng)件的作用力越小，受力越好。2.壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)受力情況的關(guān)系推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有效分力阻礙從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有害分力第四節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角和基本尺寸第2頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有效分力阻礙從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的有害分力當(dāng)增大到某一數(shù)值時(shí)，有害分力F2引起的摩擦阻力大于有效分力F1，此時(shí)無(wú)論凸輪給從動(dòng)件的作用力有多大，都不能推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象稱為機(jī)構(gòu)的自鎖。結(jié)論：從避免機(jī)構(gòu)的自鎖，使機(jī)構(gòu)具有良好的受力狀況來(lái)看，

越小越好。第3頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三

設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)務(wù)必使max[]許用壓力角的推薦值：推程時(shí)對(duì)于移動(dòng)從動(dòng)件，[]=30o對(duì)于擺動(dòng)從動(dòng)件，[]=35o~45o回程時(shí)：[]=70o~80o第4頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三OBω3、壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)尺寸之間的關(guān)系P點(diǎn)為速度瞬心，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若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)果α〉[α]，可增大r0

s0sDvvr0第5頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三αds/dφOBω

得：tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

+enn同理，當(dāng)導(dǎo)路位于中心左側(cè)時(shí)，有：lOP=lCP-lOC

→lCP=ds/dφ

+e

于是：tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

±ee“+”用于導(dǎo)路和瞬心位于中心兩側(cè)；“-”用于導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)；顯然，導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)時(shí)，壓力角將減小。注意：用偏置法可減小推程壓力角，但同時(shí)增大了回程壓力角，故偏距e不能太大。PClCP=(S+S0

)tgαS0=r02-e2r0s0sD第6頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三oAnnQ1Fv2B?nn2F第7頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三oAv2F1nnv2nn2?BF?第8頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三vcABC12F第9頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、凸輪基圓半徑的確定在偏距一定，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知的條件下，可減小壓力角α，加大基圓半徑r0，從而改善機(jī)構(gòu)的傳力特性。但機(jī)構(gòu)的尺寸會(huì)增大。（2）凸輪基圓半徑的確定

凸輪基圓半徑的確定的原則是：應(yīng)在滿足αmax≤[α]的條件下，合理的確定凸輪的基圓半徑，使凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸不至過(guò)大。先按滿足推程壓力角α≤[α]的條件來(lái)確定基圓半徑r0，即r0={[(ds/dφ-e)/tan[α]-s]2+e2}1/2（1）凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與基圓半徑的關(guān)系S+r20

-e2第10頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三凸輪與軸分開(kāi)加工時(shí)，ro>(0.8~1)dsds為凸輪軸直徑rods還要考慮滿足凸輪的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度的要求：當(dāng)凸輪和軸做成一體時(shí)，凸輪廓線的最小半徑應(yīng)大于軸的半徑。第11頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、滾子半徑rT的選擇如圖所示，工作輪廓曲率半徑ρa(bǔ)、理論輪廓曲率半徑ρ與滾子半徑rr三者之間的關(guān)系為這時(shí)，工作輪廓曲率半徑恒大于理論輪廓曲率半徑，即ρa(bǔ)＞ρ。這樣，當(dāng)理論輪廓作出后，不論選擇多大的滾子，都能作出工作輪廓。1．凸輪理論輪廓的內(nèi)凹部分第12頁(yè)，講稿共14頁(yè)，2023年5月2日，星期三′minaminmin′amin=min-rT<0rTmin>rTmin=rTminrTmin<rT為避免運(yùn)動(dòng)失真，amin=min-rT>0amin=min-rT=0amin