第4章 凸轮机构及其设计详解.ppt

考虑摩擦时驱动力的表达式 理想情况（无摩擦）时驱动力的表达式 凸轮机构的瞬时效率 时，机构自锁 解方程 得临界压力角 ： 即： 凸轮机构的许用压力角 在工程实际中，为保证较高的机械效率，改善受力状况，通常规定凸轮机构的最大压力角 应小于或等于某一许用压力角 。 根据实践经验，推荐的许用压力角取值为: 推程： 直动从动件取 ～ ； 摆动从动件取 ～ ； 回程： 直动和摆动从动件荐取 ～ 。 二、按许用压力角 确定凸轮机构的基本尺寸 式中： 在点 （升程） 式中： 在点 （回程） 压力角计算的统一表达式： —凸轮运动规律 —凸轮基本尺寸 即： 在设计凸轮时，如何保证凸轮机构的最大压力角 小于或等于许用压力角 。 影响凸轮压力角变化的因素： 换一句话说： 在设计凸轮时，当从动件的运动规律 已经确定，凸轮机构的许用压力角 也已经确定，如何确定凸轮的基圆半径 和偏距 ，使凸轮机构的最大压力角 小于或等于许用压力角 。 这个表达式能否解决这样的命题？ 升程 回程 * * 机 械 原 理 哈尔滨工业大学 2003年12月 第四章 凸轮机构及其设计 典型的凸轮机构的工作原理 从动件 凸轮 滚子 机架 一、凸轮机构的应用 盘形凸轮机构 在印刷机中的应用 等经凸轮机构 在机械加工中的应用 §4-1 凸轮机构的应用及分类 利用分度凸轮机构实现转位 圆柱凸轮机构在机械加工中的应用 二、凸轮机构的分类 凸轮机构分类 1、按两活动构件之间相对运动特性分类 2、按从动件运动副元素形状分类 3、按凸轮高副的锁合方式分类 平面凸轮机构 空间凸轮机构 盘形凸轮 移动凸轮 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 力锁合 形锁合 1、按两活动构件之间的相对运动特性分类 （1）平面凸轮机构 1）盘形凸轮 2）移动凸轮 （ 2）空间凸轮机构 2、按从动件运动副元素形状分类 （1） 直动尖顶从动件 对心直动尖顶从动件 偏置直动尖顶从动件 （2）直动滚子从动件 （3）直动平底从动件 根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从动件，摆动从动件，平面复杂运动从动件。 摆动滚子从动件 摆动尖顶从动件 摆动平底从动件 平面复杂运动从动件 3、按凸轮高副的锁合方式分类 1)力锁合 2) 形锁合 凸轮机构的优缺点： 只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现预期的运动规律；结构简单、紧凑、工作可靠。 凸轮为高副接触（点或线），压强较大，容易磨损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。 优点： 缺点： §4-2 从动件运动规律及其选择 一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语 凸轮基圆基、圆半径 偏距圆、偏距 从动件行程 从动件推程 从动件回程 推程运动角 回程运动角 从动件远(近)休程 远（近）休止角 从动件位移 二、从动件运动规律 等速运动规律 等加速等减速运动规律 余弦加速度（简谐）运动规律 正弦加速度（摆线）运动规律 3-4-5多项式运动规律 三、从动件运动规律的选择 在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值 、加速度幅值 及其影响加以分析和比较。 从动件动量 从动件惯性力 对于重载凸轮机构，应选择 值较小的运动规律； 对于高速凸轮机构，宜选择 值较小的运动规律。 若干种从动件运动规律特性比较 §4-3 按预定运动规律设计盘形凸轮廓线 一、凸轮设计的基本问题 1、已知运动规律，设计凸轮 已知条件： 运动规律 几何尺寸：基圆半径r0，偏距圆半径e 2、已知从动件行程h，设计凸轮 已知条件： 选定运动规律 几何尺寸：基圆半径r0，偏距圆半径e 从动件行程h 二、凸轮设计的步骤 1、确定基圆、偏距圆 3、设计理论廓线 2、确定从动件运动规律 4、设计实际廓线 基圆 偏距圆 理论廓线 实际廓线 三、凸轮理论廓线设计的基本原理 反转法 s o ψ o 反转法 四、凸轮实际廓线设计 理论廓线 实际廓线 滚子 五、刀具中心轨迹 实际廓线 理论廓线 刀具中心轨迹 刀具 §4-4 盘形凸轮机构基本尺寸的确定 一、压力角? 及其许用值