第九章凸轮机构及其设计要点解析.ppt

2）正弦加速度运动规律（ 摆线运动） ? ? ? vmax=2hω / ? ? ?0 amax=6.28hω2 / ? 2 R=h/2π 推程段的运动线图 推程运动方程： 回程运动方程： s δ 1 2 3 4 5 6 v δ δ a h δ0 r=h/2π vmax=2hω/δ0 amax=6.28hω2/δ02 θ=2πδ/δ0 正弦加速度运动规律运动特性： 从动件加速度没有突变，因而将不产生任何冲击 适用于高速轻载场合 各种常用运动规律的比较 等速运动规律 等加速等减速运动规律 余弦加速度运动规律 正弦加速度运动规律 3.组合运动规律 组合运动规律示例 组合方式： 主运动：等速运动规律 组合运动：等速运动的行程两端与正弦加速度运动规律组合起来。 ★采用组合运动规律的目的： 避免有些运动规律引起的冲击，改善推杆其运动特性。 ★构造组合运动规律的原则： 根据工作要求选择主体运动规律，然后用其它运动规律组合； 保证各段运动规律在衔接点上的运动参数是连续的； 在运动始点和终点处，运动参数要满足边界条件。 ★组合运动规律示例 例: 改进梯形加速度运动规律 主运动：等加等减运动规律 组合运动：在加速度突变处以正弦加速度曲线过渡。 4. 从动件运动规律的选择 1) 选择推杆运动规律的基本要求 满足机器的工作要求； 使凸轮机构具有良好的动力特性； 使所设计的凸轮便于加工。 2)根据工作条件确定推杆运动规律几种常见情况 a) 当机器的工作过程只要求从动件具有一定的工作行程，而对其运动规律无特殊要求时，应从便于加工和动力特性来考虑。 低速轻载凸轮机构：采用圆弧、直线等易于加工的曲线作为凸轮轮廓曲线。 高速凸轮机构：首先考虑动力特性，以避免产生过大的冲击。 b).当机械的工作过程对从动件的运动规律有特殊要求时，此时推杆的运动规律已经确定，则必须严格按照给定的运动规律设计凸轮机构。 c) 为避免刚性冲击和柔性冲击，加速度曲线也必须连续。当机器对从动件的运动特性有特殊要求，只用一种基本运动规律难于满足机器对从动件的运动特性要求，可以考虑采用满足要求的组合运动规律。 d) 尽量减小速度和加速度的最大值。 小结 运动规律 运动特性 适用场合 等速运动规律 等加速等减速运动规律 五次多项式运动规律 余弦加速度运动规律 正弦加速度运动规律 刚性冲击 柔性冲击 无冲击 柔性冲击 无冲击 低速轻载 中速轻载 高速中载 中低速中载 中高速轻载 第九章 凸轮机构及其设计 第三节 凸轮轮廓曲线的设计 1.凸轮廓线设计的方法及基本原理 1）设计方法 图解法 解析法 2）基本原理 ——反转法 假想给整个机构加一公共角速度-?，各构件的相对运动关系并不改变： 原机构 转化机构 ? ? - ? =0 凸轮 从动件 机架 0 0 - ? = - ? 凸轮：转动 相对静止不动 从动件： 沿导轨作预期运动规律的往复移动 沿导轨作预期运动规律的往复移动 随导轨以-?绕凸轮轴心转动 ? ?? s1 s2 s2 s1 假想给整个机构加一公共角速度-?，则凸轮相对静止不动，而从动件一方面随导轨以-?绕凸轮轴心转动，另一方面又沿导轨作预期运动规律的往复移动。从动件尖顶在这种复合运动中的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。 2.图解法设计凸轮轮廓曲线 （1） 对心直动尖端从动件盘形凸轮机构 已知：推杆的运动规律、升程 h；凸轮的?及其方向、基圆半径r0 设计：凸轮轮廓曲线 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 ? 从动件位移——凸轮在从动件导路方向上，基圆以外的尺寸 9 10 11 13 12 1 2 3 4 5 6 7 ? 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 ?? ? 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 14 将位移曲线若干等分； 沿-?方向将基圆作相应等分； 沿导路方向解曲相应的位移，得到一系列点； 光滑联接。 取长度比例尺?l绘图 ?? h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 9 10 11 13 12 1 2 3 4 5 6 7 ? ? 14 （2）对心直动滚子从动件盘形凸轮机构 理论廓线 实际廓线 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2 h/2 2? 5? /4 7? /4 1 2 3 4 5 6 7 8 14 9 10 11 13 12 9 10 11 13 12 1 2 3 4 5 6 7 ? ?? ? 14 （3）对心直动平底从动件盘形凸轮机构 理论廓线 实际廓线 取长度比例尺?l绘图 h s ? O ? ? /2