偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計課件

已知：基圓半徑r0=30mm，偏e=12mm,

凸輪以等角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，從動件在推程中按等速運動規(guī)律上升，升程h=40mm，從動件在回程中以等加速等減速運動規(guī)律下降返回原處。偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計（1）選比例尺作從動件位移線圖，在φ軸上將3600分成若干等份（推程、回程等份數(shù)可不同）得到11,、22,，┄┄。（2）用與位移曲線相同的長度比例尺，以o為圓心、以r0為半徑作基圓，以e為半徑作偏距圓，按從動件偏置方向作從動件的起始位置線KC0,此基圓與起始位置線KC0的交點Co，便是從動件尖頂?shù)钠鹗嘉恢?。?）自OC0沿ω的相反方向取角度并將它們各分成與位移線圖對應的若干等分，得C1、C2、C3…等諸點。（4）過C1、C2、C3…等諸點作偏距圓的切線，它們便是反轉(zhuǎn)后從動件導路的各個位置。（5）沿以上各切線自基圓開始量取從動件相應的位移量，即取線段

B1C1=11,,B2C2=22,…,得B1

、B2…等各點，這些點即為反轉(zhuǎn)后尖底的一系列位置。（6）將Bo

、

B1

、B2…

等各點連成光滑曲線即得到凸輪輪廓曲線。作圖步驟：oS180o120o60o12345678910h1'2'3'4'5'6'7'8'9'10'偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計（1）按已設計好的運動規(guī)律作出位移線圖；-（2）按基本尺寸作出凸輪機構的初始位置；（3）按-

方向劃分偏距圓得c0、

c1、c2

等點；并過這些點作

偏距圓的切線，即為反轉(zhuǎn)導路線；c1c2c3c4c5c6c7

c0er0O180oB1B3B4B2B5B8（4）在各反轉(zhuǎn)導路線上量取與位移圖相應的位移，得B1、B2、

等點，即為凸輪輪廓上的點。oS180o120o60o12345678910hB6c10c8c9B7120oB9B1060oB02.偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計r0B0

理論輪廓曲線'實際輪廓曲線rT注意：（1）理論輪廓與實際輪廓互為等距曲線；（2）凸輪的基圓半徑是指理論輪廓曲線的最小向徑。已知：從動件運動規(guī)律，凸輪基圓半徑r0，凸輪以等角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動，滾子半徑rT。作圖步驟：（1）將滾子中心看作是尖頂從動件的尖頂，按照前述方法畫出尖頂從動件的凸輪輪廓曲線，該曲線稱為凸輪的理論輪廓曲線。（2）以理論輪廓曲線上各點為圓心，以滾子半徑rT為半徑畫一系列圓，作這些圓的包絡線（與每個小圓相切，每個圓只切一次--圓的公切線），此包絡線即為所求的凸輪的實際輪廓線。3.偏置移動滾子從動件盤形凸輪輪廓線設計偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計4.移動平底從動件盤形凸輪輪廓線設計-

sO180o120o60o123456789102

1180o120o平底凸輪機構偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計180o120o60oo123456789105.擺動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計B1LB0OA0ar0

0已知：凸輪逆時針轉(zhuǎn)動，r0=40mm,

從動件的運動規(guī)律，Ψmax=36。，從動件順時針擺動，凸輪軸心與從動件轉(zhuǎn)軸之間的中心距OA0=a=80mm，AOBO=L=60mm。

AB

max

偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計5.擺動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計180o120o60oo12345678910（1）作出角位移線圖；（2）作初始位置；A1A2A3A6A7A8A9A10A4

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0r0

B0L180°60°120°B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10

1C1

2C2

3C3C4C5C6C7C8C9C10ROA0a-（3）按-

方向劃分圓R得A0、

A1、A2

等點；即得機架反轉(zhuǎn)的一系列位置；（4）找從動件反轉(zhuǎn)后的一系列位置，得C1、C2、

等點，即為凸輪輪廓上的點。A5偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計一、凸輪機構的壓力角三、滾子從動件滾子半徑的選擇二、凸輪基圓半徑的確定第四節(jié)凸輪機構的壓力角和基本尺寸偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計一、凸輪機構的壓力角o

1A

nnQFF2F1v21.壓力角

：

在不計摩擦力、重力、慣性力的條件下，機構中驅(qū)使從動件運動的力的方向線與從動件上受力點的速度方向線所夾的銳角。Q—作用在從動件上的載荷F—凸輪對從動件的作用力越小，受力越好。2.壓力角與凸輪機構受力情況的關系推動從動件運動的有效分力阻礙從動件運動的有害分力第四節(jié)凸輪機構的壓力角和基本尺寸偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計推動從動件運動的有效分力阻礙從動件運動的有害分力當

增大到某一數(shù)值時，有害分力F2引起的摩擦阻力大于有效分力F1，此時無論凸輪給從動件的作用力有多大，都不能推動從動件運動，這種現(xiàn)象稱為機構的自鎖。結(jié)論：從避免機構的自鎖，使機構具有良好的受力狀況來看，

越小越好。偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計

設計凸輪機構時務必使

max[]許用壓力角的推薦值：推程時對于移動從動件，[]=30o對于擺動從動件，[]=35o~45o回程時：[]=70o~80o偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計OBω3、壓力角與凸輪機構尺寸之間的關系P點為速度瞬心，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)設計結(jié)果α〉[α]，可增大r0

s0sDvvr0偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計αds/dφOBω

得：

tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

+enn同理，當導路位于中心左側(cè)時，有：lOP=lCP-lOC

→lCP=ds/dφ

+e

于是：

tgα

=S+r20

-e2ds/dφ

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

)tgαS0=r02-e2r0s0sD偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計o

AnnQ

1Fv2B?nn

2F偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計o

Av2F

1nnv2nn

2?BF?偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計vcABC12F

偏置移動尖頂從動件盤形凸輪輪廓線設計二、凸輪基圓半徑的確定在偏距一定，從動件的運動規(guī)律已知的條件下，可減小壓力角α，加大基圓半徑r0，從而改善機構的傳力特性。但機構的尺寸會增大。（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，使凸輪機構的尺寸不至過大。先按滿足推程壓力角α≤[α]的條件來確定基圓半徑r0，即r0={[(ds/dφ-e)/tan[α]-s]2