1、第九章第九章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類2 推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定9.1 9.1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類一凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用一凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件、機(jī)架以及附屬裝置組成的一種凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件、機(jī)架以及附屬裝置組成的一種高副機(jī)構(gòu)。其中凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件，通常作連續(xù)的等高副機(jī)構(gòu)。其中凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件，通常作連續(xù)的等速轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或移動(dòng)。從動(dòng)件在凸輪輪廓的控制下，按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)速轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)或移動(dòng)。從動(dòng)件在凸輪輪廓的

2、控制下，按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。 如圖所示為以內(nèi)燃機(jī)的配氣凸輪機(jī)構(gòu)，如圖所示為以內(nèi)燃機(jī)的配氣凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪凸輪1 1作等速回轉(zhuǎn)，其輪廓將迫使推桿作等速回轉(zhuǎn)，其輪廓將迫使推桿2 2作往作往復(fù)擺動(dòng)，從而使氣門復(fù)擺動(dòng)，從而使氣門3 3開(kāi)啟和關(guān)閉，開(kāi)啟和關(guān)閉，以控制可燃物質(zhì)進(jìn)入氣缸以控制可燃物質(zhì)進(jìn)入氣缸或廢氣的排出?；驈U氣的排出。 由上述例子可以看出，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律由上述例子可以看出，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是由凸輪輪廓曲線決定的。是由凸輪輪廓曲線決定的。凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的組成、特點(diǎn)1、組成、組成凸輪：是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件，一般為凸輪：是一個(gè)具有曲線輪廓的構(gòu)件

3、，一般為主動(dòng)件。作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)移動(dòng)。主動(dòng)件。作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)移動(dòng)。與凸輪輪廓接觸的構(gòu)件一般作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，與凸輪輪廓接觸的構(gòu)件一般作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或擺動(dòng)，稱為從動(dòng)件稱為從動(dòng)件凸輪凸輪從動(dòng)件從動(dòng)件機(jī)架機(jī)架高副高副機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)2、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： 能使能使從動(dòng)件獲得較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件獲得較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從動(dòng)件的，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線凸輪輪廓曲線。二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類（一）按凸輪的結(jié)構(gòu)形式分：（一）按凸輪的結(jié)構(gòu)形式分：1、盤形凸輪（圓盤凸輪）、盤形凸輪（圓盤凸輪）是凸輪的是凸輪的最基本最基本形式形式特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，

4、應(yīng)用最廣泛，但從動(dòng)件行程不能太大，多用但從動(dòng)件行程不能太大，多用于行程較短的場(chǎng)合。于行程較短的場(chǎng)合。2、移動(dòng)凸輪（板狀凸輪）、移動(dòng)凸輪（板狀凸輪）凸輪相對(duì)機(jī)架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)凸輪相對(duì)機(jī)架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)3、圓柱凸輪、圓柱凸輪是一種空間凸輪機(jī)構(gòu)，可使從是一種空間凸輪機(jī)構(gòu)，可使從動(dòng)件得到較大的行程，主要適動(dòng)件得到較大的行程，主要適用于用于行程較大的機(jī)械行程較大的機(jī)械4、圓錐凸輪、圓錐凸輪圓錐凸輪機(jī)構(gòu)圓錐凸輪機(jī)構(gòu)也是空間凸輪也是空間凸輪可使從動(dòng)件沿一傾斜導(dǎo)軌移動(dòng)，可使從動(dòng)件沿一傾斜導(dǎo)軌移動(dòng)，即從動(dòng)件的移動(dòng)方向與凸輪軸線傾斜一定角度。即從動(dòng)件的移動(dòng)方向與凸輪軸線傾斜一定角度。（二）按從動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)方式分（二

5、）按從動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)方式分1、移動(dòng)從動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)、移動(dòng)從動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)2、擺動(dòng)從動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)、擺動(dòng)從動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)（三）按從動(dòng)件端部形式分（三）按從動(dòng)件端部形式分1、尖頂式從動(dòng)件、尖頂式從動(dòng)件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：承載能力小，容易磨損承載能力小，容易磨損應(yīng)用：應(yīng)用：適用于低速、傳力小和動(dòng)作靈敏的場(chǎng)合，如儀表機(jī)構(gòu)中。適用于低速、傳力小和動(dòng)作靈敏的場(chǎng)合，如儀表機(jī)構(gòu)中。2、滾子式從動(dòng)桿、滾子式從動(dòng)桿特點(diǎn)：特點(diǎn)： 滾子和凸輪間為滾動(dòng)摩擦，摩擦阻力小，可用滾子和凸輪間為滾動(dòng)摩擦，摩擦阻力小，可用來(lái)傳遞較大的動(dòng)力。來(lái)傳遞較大的動(dòng)力。3、平底式從動(dòng)桿、平底式從動(dòng)桿特點(diǎn)：特點(diǎn)：

6、凸輪對(duì)推桿的作用力始終垂直凸輪對(duì)推桿的作用力始終垂直于推桿的底邊，故受力比較平穩(wěn)，于推桿的底邊，故受力比較平穩(wěn)，且凸輪與底面接觸面較大，容易形且凸輪與底面接觸面較大，容易形成油膜，減少了摩擦。但靈敏性差。成油膜，減少了摩擦。但靈敏性差。應(yīng)用：應(yīng)用：適用于靈敏度要求不高，速度較大的場(chǎng)合。適用于靈敏度要求不高，速度較大的場(chǎng)合。2）幾何封閉法：）幾何封閉法：利用凸輪與推桿構(gòu)成的利用凸輪與推桿構(gòu)成的高副元素的特殊幾何結(jié)高副元素的特殊幾何結(jié)構(gòu)使凸輪與推桿始終保構(gòu)使凸輪與推桿始終保持接觸。持接觸。 常用的有如下幾種：常用的有如下幾種：（4）按凸輪與從動(dòng)件保持接觸的方法分）按凸輪與從動(dòng)件保持接觸的方法分槽凸

7、輪機(jī)構(gòu)槽凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪等徑凸輪共軛凸輪共軛凸輪1）力封閉方法：）力封閉方法：利用推桿的重力、彈簧利用推桿的重力、彈簧力或其它外力使推桿始力或其它外力使推桿始終與凸輪保持接觸；終與凸輪保持接觸；凹槽凸輪機(jī)構(gòu)凹槽凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)等寬凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)共軛凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)等徑凸輪機(jī)構(gòu)三、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用三、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用屬于盤形凸輪機(jī)構(gòu)，移動(dòng)從動(dòng)桿屬于盤形凸輪機(jī)構(gòu)，移動(dòng)從動(dòng)桿內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)圓柱凸輪，擺動(dòng)從動(dòng)桿圓柱凸輪，擺動(dòng)從動(dòng)桿移動(dòng)凸輪、滾子移動(dòng)凸輪、滾子從動(dòng)桿從動(dòng)桿繞線機(jī)構(gòu)繞線機(jī)構(gòu)312A線線盤形凸輪，擺動(dòng)從動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪，擺動(dòng)從動(dòng)桿凸輪機(jī)構(gòu)3

8、皮帶輪皮帶輪5卷帶輪卷帶輪錄音機(jī)卷帶機(jī)構(gòu)錄音機(jī)卷帶機(jī)構(gòu)1放音鍵放音鍵2摩擦輪摩擦輪4移動(dòng)凸輪、滾子凸輪移動(dòng)凸輪、滾子凸輪自動(dòng)車床凸輪機(jī)構(gòu)自動(dòng)車床凸輪機(jī)構(gòu) 此自動(dòng)車床在加工有臺(tái)階的銷套時(shí)，其送料、此自動(dòng)車床在加工有臺(tái)階的銷套時(shí)，其送料、夾緊、車外圓與鉆孔及切斷四道工序的運(yùn)動(dòng)及其時(shí)序夾緊、車外圓與鉆孔及切斷四道工序的運(yùn)動(dòng)及其時(shí)序配合要求，均由凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。配合要求，均由凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。圓柱凸輪、滾子從動(dòng)件圓柱凸輪、滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與步驟凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容與步驟（1）合理選擇凸輪類型）合理選擇凸輪類型（2）設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑）設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑（3）設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線）設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲

9、線（4）校核并設(shè)計(jì)）校核并設(shè)計(jì)r0h 02 02 01 01 0 0 0 0 DD0B0B sO ,t360基圓基圓基圓半徑基圓半徑r0推程推程推程角推程角 0遠(yuǎn)休止遠(yuǎn)休止遠(yuǎn)休止角遠(yuǎn)休止角 01回程回程回程角回程角 0 近休止近休止近休止角近休止角 02B 位移曲線位移曲線1.推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語(yǔ)9-2 9-2 推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律行程行程h偏距偏距偏距圓偏距圓凸輪輪廓的最小半徑所畫的圓。凸輪輪廓的最小半徑所畫的圓。推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：是指推桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其位推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：是指推桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其位移移s、速度、速度v和加速度

10、和加速度a隨時(shí)間隨時(shí)間t（或凸輪轉(zhuǎn)角（或凸輪轉(zhuǎn)角 ）變變化的規(guī)律。化的規(guī)律。從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律 （1）多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 一一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速運(yùn)動(dòng)等速運(yùn)動(dòng) 二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)等加速等減速運(yùn)動(dòng) 五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（2）三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律 正弦加速度運(yùn)動(dòng)正弦加速度運(yùn)動(dòng)擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律（3）組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律重點(diǎn)：掌握各種運(yùn)重點(diǎn)：掌握各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性說(shuō)明：凸輪一般為等速運(yùn)動(dòng)，有說(shuō)明：凸輪一般

11、為等速運(yùn)動(dòng)，有 推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律常推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律常表示為推桿運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨凸輪轉(zhuǎn)角表示為推桿運(yùn)動(dòng)參數(shù)隨凸輪轉(zhuǎn)角 變化的規(guī)律。變化的規(guī)律。, t1）一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（等速運(yùn)動(dòng)）一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（等速運(yùn)動(dòng)）0/110dtdvaCdtdsvCCs000ahvhs運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：推程運(yùn)動(dòng)方程：推程運(yùn)動(dòng)方程：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：hs ,0推程運(yùn)動(dòng)方程式：推程運(yùn)動(dòng)方程式：邊界條件邊界條件在起始和終止點(diǎn)速度有突變，使瞬時(shí)加速度趨于無(wú)窮大，從而產(chǎn)在起始和終止點(diǎn)速度有突變，使瞬時(shí)加速度趨于無(wú)窮大，從而產(chǎn)生無(wú)窮大慣性力，引起生無(wú)窮大慣性力，引起剛性沖擊。剛性沖擊。（1）多項(xiàng)

12、式運(yùn)動(dòng)規(guī)律多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律0,0s推程運(yùn)動(dòng)線圖推程運(yùn)動(dòng)線圖回程運(yùn)動(dòng)方程回程運(yùn)動(dòng)方程回程運(yùn)動(dòng)方程式：回程運(yùn)動(dòng)方程式：0-00ahvhhs運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：邊界條件邊界條件等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性 推桿在運(yùn)動(dòng)起始和終止點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生推桿在運(yùn)動(dòng)起始和終止點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生剛性沖擊剛性沖擊。hs ,0100,0010s0/110dtdvaCdtdsvCCs一次多項(xiàng)式一般表達(dá)式：一次多項(xiàng)式一般表達(dá)式：為保證凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，常使推桿在一個(gè)行程為保證凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，常使推桿在一個(gè)行程h中的前中的前半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速運(yùn)動(dòng)，且加速度和減速半段作等加速運(yùn)動(dòng)，后半段作等減速

13、運(yùn)動(dòng)，且加速度和減速度的絕對(duì)值相等。度的絕對(duì)值相等。2）二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律）二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：運(yùn)動(dòng)方程式一般表達(dá)式：推桿的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律推桿的等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律注意：注意：222122102/2/CdtdvaCCdtdsvCCCs等減速段運(yùn)動(dòng)方程為等減速段運(yùn)動(dòng)方程為:2022002020/4/)(4/)(2hahvhhs20220202/4/4/2hahvhs推程等加速段邊界條件：推程等加速段邊界條件： 加速段運(yùn)動(dòng)方程式為：加速段運(yùn)動(dòng)方程式為：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：2/,2/0hs 推程等減速段邊界條件：推

14、程等減速段邊界條件：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)：推程運(yùn)動(dòng)方程推程運(yùn)動(dòng)方程0,0,0vs2/,2/0hs 0,0vhs等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性： 在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)在起點(diǎn)、中點(diǎn)和終點(diǎn)時(shí)，因加速度有突變而引時(shí)，因加速度有突變而引起推桿慣性力的突變，且起推桿慣性力的突變，且突變?yōu)橛邢拗?，在凸輪機(jī)突變?yōu)橛邢拗担谕馆啓C(jī)構(gòu)中由此會(huì)引起構(gòu)中由此會(huì)引起柔性沖擊柔性沖擊。適用于中速場(chǎng)合。適用于中速場(chǎng)合。（2）三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律）三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律1） 余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：當(dāng)一點(diǎn)在圓周上等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其在直徑上的投影的簡(jiǎn)諧

15、運(yùn)動(dòng)：當(dāng)一點(diǎn)在圓周上等速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其在直徑上的投影的運(yùn)動(dòng)即為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)即為簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。推程運(yùn)動(dòng)方程式：推程運(yùn)動(dòng)方程式：02022000cos2sin2cos12hahvhs回程運(yùn)動(dòng)方程式：回程運(yùn)動(dòng)方程式：0022000cos2sin2cos12hahvhsh0 s sa123 456v vV Vmaxmax=1.57h/2=1.57h/20 0123456余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律的余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)特性運(yùn)動(dòng)特性： 推桿加速度在起點(diǎn)推桿加速度在起點(diǎn)和終點(diǎn)有突變，且數(shù)值和終點(diǎn)有突變，且數(shù)值有限，故有有限，故有柔性沖擊。柔性沖擊。余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律適余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律適用于中速中載場(chǎng)合用于中速中載場(chǎng)

16、合。推程運(yùn)動(dòng)方程式為推程運(yùn)動(dòng)方程式為2）正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律022000002sin22cos12sin21hahvhs回程運(yùn)動(dòng)方程為回程運(yùn)動(dòng)方程為 022000002sin212cos2sin211hahvhs擺線運(yùn)動(dòng)：一圓在直線上作純滾動(dòng)時(shí)，其上任一點(diǎn)在直線上擺線運(yùn)動(dòng)：一圓在直線上作純滾動(dòng)時(shí)，其上任一點(diǎn)在直線上的投影運(yùn)動(dòng)為擺線運(yùn)動(dòng)。的投影運(yùn)動(dòng)為擺線運(yùn)動(dòng)。正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)特性：推桿作正弦加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，推桿作正弦加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，速速度曲線和加速度曲線連續(xù)，度曲線和加速度曲線連續(xù)，其加速度沒(méi)有突變，因而將不其加速度沒(méi)有突變

17、，因而將不產(chǎn)生沖擊。適用于高速產(chǎn)生沖擊。適用于高速輕載輕載場(chǎng)合場(chǎng)合凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)。推程運(yùn)動(dòng)線圖推程運(yùn)動(dòng)線圖從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇采用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的：采用組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的目的： 避免有些運(yùn)動(dòng)規(guī)律引起的沖擊，改善推桿其運(yùn)動(dòng)特性避免有些運(yùn)動(dòng)規(guī)律引起的沖擊，改善推桿其運(yùn)動(dòng)特性。圖圖9-14基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的組合原則：基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的組合原則：（3）.組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律1）、根據(jù)工作要求選擇主體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后用其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律）、根據(jù)工作要求選擇主體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后用其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合；組合；2）、保證各段運(yùn)動(dòng)規(guī)律在銜接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)是連續(xù)的；）、保證各段運(yùn)動(dòng)規(guī)律在銜接點(diǎn)上的運(yùn)動(dòng)參數(shù)是連

18、續(xù)的；3）、在運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)和終點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)參數(shù)要滿足邊界條件；）、在運(yùn)動(dòng)始點(diǎn)和終點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)參數(shù)要滿足邊界條件；4）各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要有較好的動(dòng)力性能和工藝性。）各段不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律要有較好的動(dòng)力性能和工藝性。1）機(jī)器的工作過(guò)程只要求凸輪轉(zhuǎn)過(guò)某一角度）機(jī)器的工作過(guò)程只要求凸輪轉(zhuǎn)過(guò)某一角度 0時(shí)，推桿時(shí)，推桿完成一行程完成一行程h，對(duì)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)嚴(yán)格要求。，對(duì)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)嚴(yán)格要求。2）機(jī)器的工作過(guò)程對(duì)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有完全確定的要求）機(jī)器的工作過(guò)程對(duì)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有完全確定的要求。3）對(duì)于速度較高的凸輪機(jī)構(gòu)，要考慮慣性力、沖擊等。）對(duì)于速度較高的凸輪機(jī)構(gòu)，要考慮慣性力、沖擊等。2.推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選

19、擇推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇繞線機(jī)構(gòu)繞線機(jī)構(gòu)3作者：潘存云教授12A線線應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：作者：潘存云教授132送料機(jī)構(gòu)送料機(jī)構(gòu)作者：潘存云教授四、選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律四、選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇原則：選擇原則：1 1. 機(jī)器的工作過(guò)程只要求凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一角度機(jī)器的工作過(guò)程只要求凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一角度0 0時(shí)，推時(shí)，推桿完成一行程桿完成一行程h h（直動(dòng)推桿）或（直動(dòng)推桿）或（擺動(dòng)推桿），對(duì)（擺動(dòng)推桿），對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無(wú)嚴(yán)格要求。則應(yīng)選擇直線或圓弧等易運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無(wú)嚴(yán)格要求。則應(yīng)選擇直線或圓弧等易加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如夾緊凸輪夾緊凸輪。工件工件工件工件0 0作者：潘存云教授四、選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律四、

20、選擇運(yùn)動(dòng)規(guī)律選擇原則：選擇原則：2 2. 機(jī)器的工作過(guò)程對(duì)推桿運(yùn)動(dòng)有要求，則應(yīng)嚴(yán)格按工機(jī)器的工作過(guò)程對(duì)推桿運(yùn)動(dòng)有要求，則應(yīng)嚴(yán)格按工作要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)凸輪廓線。如作要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)設(shè)計(jì)凸輪廓線。如刀架進(jìn)給凸輪刀架進(jìn)給凸輪。3 3. 對(duì)高速凸輪，要求有較好的動(dòng)力特性，除了避對(duì)高速凸輪，要求有較好的動(dòng)力特性，除了避免出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還應(yīng)當(dāng)考慮免出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還應(yīng)當(dāng)考慮V Vmaxmax和和 amax。 h 0 01.1.凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理93 凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)2.2.用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線用作圖法設(shè)計(jì)凸輪廓線1)1)對(duì)心直動(dòng)尖頂推

21、桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪2)2)對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪3)3)對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪4)4)偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪5)5)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)6)6)直動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)直動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)7)7)擺動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)推桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)3.3.用解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線用解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線一、凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理一、凸輪廓線設(shè)計(jì)方法的基本原理反轉(zhuǎn)原理：反轉(zhuǎn)原理：依據(jù)此原理可以用幾何作圖的方法依據(jù)此原理可以用幾何作圖的方法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，例如：設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線，

22、例如： 給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)施以給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)施以- -時(shí)，不影響各構(gòu)件之間時(shí)，不影響各構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，凸輪將靜止，而從動(dòng)件尖頂復(fù)合的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，凸輪將靜止，而從動(dòng)件尖頂復(fù)合運(yùn)動(dòng)的軌跡即凸輪的輪廓曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡即凸輪的輪廓曲線。尖頂凸輪繪制動(dòng)畫尖頂凸輪繪制動(dòng)畫滾子凸輪繪制動(dòng)畫滾子凸輪繪制動(dòng)畫O O - -3311223 33 31 11 12 22 260r0120-1已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。廓曲線。設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0。反向等分各運(yùn)

23、動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。1.1.對(duì)心直動(dòng)尖頂對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件從動(dòng)件盤形凸輪盤形凸輪135782345 67 8910111213149090A1876543214131211109二、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制二、直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制 6012090901 3 5 7 8911 13 15s 911131214102)2)對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪s 911 13 151 3 5 7 8

24、r0A120-1設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖頂在各等份點(diǎn)的位置。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。135789111312142345 67 8910111213146090901876543214131211109理論輪廓理論輪廓實(shí)際輪廓實(shí)際輪廓作各位置滾子圓的內(nèi)作各位置滾子圓的內(nèi)( (外外) )包絡(luò)線。包絡(luò)線。已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該

25、凸輪和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。輪廓曲線。 6012090903)3)對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪s 911 13 151 3 5 7 8r0已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)步驟：設(shè)計(jì)步驟：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。反向等分各運(yùn)動(dòng)角。原則是：陡密緩疏。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件平底直線在各等份點(diǎn)的位置。確定反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件平底直線在各等份點(diǎn)的位置。作平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。作平底直線族的內(nèi)包絡(luò)線。876543219

26、1011121314-A13578911131214123456781514131211109 601209090911 13 151 3 5 7 8O OeA A已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和偏心距和從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和偏心距e，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。4)4)偏置直動(dòng)尖頂偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件從動(dòng)件盤形凸輪盤形凸輪13578911131214-612345781514131211109設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：設(shè)計(jì)步驟小結(jié)：選比例尺選比例尺l作基圓作基圓r r0 0, ,偏心圓偏心圓r re e; ; 在偏心圓上反向等分各運(yùn)動(dòng)角如在偏心圓上反向等

27、分各運(yùn)動(dòng)角如K1.; K1.; 過(guò)等分點(diǎn)過(guò)等分點(diǎn)K1K1作切線交基圓作切線交基圓1 1、2. 2. ，量取從動(dòng)件尖頂?shù)奈恢?，量取從?dòng)件尖頂?shù)奈恢? ; 將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線將各尖頂點(diǎn)連接成一條光滑曲線。為轉(zhuǎn)角為轉(zhuǎn)角。1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8 601209090s2 5)5)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)120B11 1r0 601209090 已知凸輪的基圓半徑已知凸輪的基圓半徑r0，角速度，角速度，擺桿長(zhǎng)度，擺桿長(zhǎng)度l以及擺以及擺桿回轉(zhuǎn)中心與凸輪回轉(zhuǎn)中心的距離桿回轉(zhuǎn)中心與凸輪回

28、轉(zhuǎn)中心的距離d，擺桿角位移方程，擺桿角位移方程，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。12345 6 7 85678B1B2B3B4B5B6B7B860 90 -dABl1 2 3 4B22 2B33 3B44 4B55 5B66 6B77 7A1A2A3A4A5A6A7A8步驟：步驟：1、確定、確定O、A位置及基圓位置及基圓r0及及A頂圓頂圓2、等分基圓得、等分基圓得B1和頂圓和頂圓A13、作、作B1A11=1,B2A22=24、量、量A11L得得1, A22=L得得2.5、光滑連接、光滑連接1、2、3yxB03.3.用解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線用解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線1) 1) 偏置直動(dòng)

29、滾子推桿盤偏置直動(dòng)滾子推桿盤 形凸輪機(jī)構(gòu)形凸輪機(jī)構(gòu)由圖可知：由圖可知： s0(r(r0 02 2-e-e2 2) )1/21/2實(shí)際輪廓線為理論輪廓的等距線實(shí)際輪廓線為理論輪廓的等距線。曲線任意點(diǎn)切線與法線斜率互為負(fù)倒數(shù)：曲線任意點(diǎn)切線與法線斜率互為負(fù)倒數(shù)：原理：原理：反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法設(shè)計(jì)結(jié)果：設(shè)計(jì)結(jié)果：輪廓的參數(shù)方程輪廓的參數(shù)方程: : x=x() y= y()x= (s0+s)sin+ ecosy= (s0+s)cos- - esinetg= - -dx/dy =(dx/d)/(- - dy/d)=sin/cos(1)er r0 0- - rrr0s0snns0yx已知：已知：r r0 0、r

30、 rr r、e e、S=S()S=S()(x, y)rrnn對(duì)對(duì)(1)(1)式求導(dǎo)，得：式求導(dǎo)，得：dx/d(ds/d- e)sin+(s0+s)cos式中式中: : “”對(duì)應(yīng)于內(nèi)等距線，對(duì)應(yīng)于內(nèi)等距線， “ “”對(duì)應(yīng)于外等距線。對(duì)應(yīng)于外等距線。實(shí)際輪廓為實(shí)際輪廓為B點(diǎn)的坐標(biāo)：點(diǎn)的坐標(biāo)： x= y=x - rrcosy - rrsinyxB0eer r0 0- - rrr0s0snns0yx ( dx/d) ( dx/d)2+( dy/d)2 得：得：sin= ( dy/d) ( dx/d)2+( dy/d)2cos=(x,y)(x,y)dy/d(ds/d- e)cos-(s0+s)sins0

31、r0B0Oxy (x, y)2)2)對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪對(duì)心直動(dòng)平底推桿盤形凸輪 OP= v/y=x=建立坐標(biāo)系如圖：建立坐標(biāo)系如圖：P P點(diǎn)為相對(duì)瞬心，點(diǎn)為相對(duì)瞬心，(r0+s)sin +(ds/d)cos(r0+s)cos(ds/d)sinv推桿移動(dòng)速度為：推桿移動(dòng)速度為：=(ds/dt)/(d/dt)=(ds/dt)/(d/dt)=ds/d=ds/dv=vp=OP-ds/dr0sPB反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)后，推桿移動(dòng)距離為后，推桿移動(dòng)距離為S S，0 xr0OylA0B03) 3) 擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)已知已知：中心距中心距a ，擺桿長(zhǎng)度擺桿長(zhǎng)度l，0 0 、S=S()

32、S=S()理論廓線方程：理論廓線方程： x= y= 實(shí)際輪廓方程的求法同前。實(shí)際輪廓方程的求法同前。asinl sin (+0 0 )acosl cos (+0 0 )l sin (+0 0 )asinyxaa對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)B 的坐標(biāo)為：的坐標(biāo)為： x=x rrcos y=y rrsinA-B0acos94 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 上述設(shè)計(jì)廓線時(shí)的凸輪結(jié)構(gòu)參數(shù)上述設(shè)計(jì)廓線時(shí)的凸輪結(jié)構(gòu)參數(shù)r0、e、rr等，等，是預(yù)先給定的。實(shí)際上，這些參數(shù)也是根據(jù)機(jī)構(gòu)的是預(yù)先給定的。實(shí)際上，這些參數(shù)也是根據(jù)機(jī)構(gòu)的受力情況是否良好、動(dòng)作是否靈活、尺寸是否緊湊受力情況是否良好、動(dòng)作是否靈活、尺寸

33、是否緊湊等因素由設(shè)計(jì)者確定的。等因素由設(shè)計(jì)者確定的。1.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角2.凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定3.滾子半徑的確定滾子半徑的確定4.平底尺寸平底尺寸l 的確定的確定lbBd1.凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角受力圖中，由受力圖中，由FFx x=0=0，F(xiàn)Fy y=0=0，MMB B=0=0 得得：FR2FR1ttnn1 12 22 2-Fsin(+1 1 )+(FR1FR2 )cos2 2=0G+Fcos(+1 1 ) (FR1+ FR2 )sin2 2=0FR2cos2 2 (l+b) FR1cos2 2 b=0由以上三式消去由以上三式消去R1、R2 得：得：

34、vGF=cos(+1 1 )(1+2b/l) sin(+1 1 )tg2 2G壓力角壓力角-正壓力與推桿上正壓力與推桿上B點(diǎn)速度方向之間的夾角點(diǎn)速度方向之間的夾角分母分母 FF若若大到使分母趨于大到使分母趨于0 0，則，則 F F 機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖F稱稱c=arctg1/(1+2b/l)tg2 2 - 1 1 為臨界壓力角為臨界壓力角 。增大導(dǎo)軌長(zhǎng)度增大導(dǎo)軌長(zhǎng)度l或減小懸臂尺寸或減小懸臂尺寸b可提高可提高c工程上要求：工程上要求：max 直動(dòng)推桿：直動(dòng)推桿：30擺動(dòng)推桿：擺動(dòng)推桿：354545回程：回程：708080提問(wèn)：平底推桿提問(wèn)：平底推桿？nn0 0vOr r0 0”+BOs0s

35、DP點(diǎn)為相對(duì)瞬心：點(diǎn)為相對(duì)瞬心：由由BCPBCP得得: :2.2.凸輪基圓半徑的確定凸輪基圓半徑的確定ds/dOP= v/= ds/dt / d/dt=ds/d 運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定之后，凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定之后，凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角的壓力角與基圓半徑與基圓半徑r r0 0直接相關(guān)。直接相關(guān)。=(ds/d-e)/(s=(ds/d-e)/(s0 0+s) +s) tgtg=(OP-e)/BC =(OP-e)/BC nnPvvr r0 0e tg = s + r20 - - e2ds/d- - e 其中：其中： s0= r20 - e2r r0 0 圖示圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)路位于右側(cè)。凸輪機(jī)構(gòu)中，導(dǎo)路位于右側(cè)。

36、e e OB ds/d tg = s + r20 - e2ds/d + + enn同理，當(dāng)導(dǎo)路位于中心左側(cè)時(shí)，有：同理，當(dāng)導(dǎo)路位于中心左側(cè)時(shí)，有： CP = ds/d + + eePCr0s0sD=(ds/d+e)/(s=(ds/d+e)/(s0 0+s) +s) tgtg=(OP+e)/BC =(OP+e)/BC 其中：其中： s0= r20 - e2e e OP= v/= ds/dt / d/dt=ds/d此時(shí)，當(dāng)偏距此時(shí)，當(dāng)偏距e增大時(shí)，壓力角反而增大。增大時(shí)，壓力角反而增大。對(duì)于直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)存在一個(gè)正確偏置的問(wèn)題！對(duì)于直動(dòng)推桿凸輪機(jī)構(gòu)存在一個(gè)正確偏置的問(wèn)題！綜合考慮兩種情況有：綜合

37、考慮兩種情況有： tg = s + r20 - e2ds/d e“+ +” 用于導(dǎo)路和瞬心位于凸輪回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)；用于導(dǎo)路和瞬心位于凸輪回轉(zhuǎn)中心的兩側(cè)； 顯然，導(dǎo)路和瞬心位于中心同側(cè)時(shí)，壓力角將減小。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：注意：用偏置法可減小推程壓力角，但同時(shí)增大了回用偏置法可減小推程壓力角，但同時(shí)增大了回 程壓力角，故偏距程壓力角，故偏距 e 不能太大。不能太大。正確偏置：正確偏置：導(dǎo)路位于與凸輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)肺挥谂c凸輪旋轉(zhuǎn)方向相反的位置。相反的位置。oBnnPeB0nnPe正確偏置正確偏置錯(cuò)誤偏置錯(cuò)誤偏置“- -” 用于導(dǎo)路和瞬心位于凸輪回轉(zhuǎn)中心的同側(cè)；用于導(dǎo)路

38、和瞬心位于凸輪回轉(zhuǎn)中心的同側(cè)；220)/(estgeddsr設(shè)計(jì)時(shí)要求：設(shè)計(jì)時(shí)要求：于是有：于是有：對(duì)心布置有：對(duì)心布置有：tgtg=ds/d/ (r=ds/d/ (r0 0+s+s）提問(wèn)：提問(wèn)：在設(shè)計(jì)一對(duì)心凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)一對(duì)心凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)當(dāng)出現(xiàn) 的情況，在不改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律的前提下，可采取哪些措的情況，在不改變運(yùn)動(dòng)規(guī)律的前提下，可采取哪些措施來(lái)進(jìn)行改進(jìn)？施來(lái)進(jìn)行改進(jìn)？ 確定上述極值確定上述極值r r0 0minmin不方便，工程上常根據(jù)諾模圖不方便，工程上常根據(jù)諾模圖來(lái)確定來(lái)確定r r0 0 。見(jiàn)下頁(yè)1)1)加大基圓半徑加大基圓半徑r r0 0 ，2)2)將對(duì)心改為偏置，將對(duì)心

39、改為偏置，3)3)采用平底從動(dòng)件采用平底從動(dòng)件, ,tgtg=(ds/d-e)/(r=(ds/d-e)/(r0 02 2-e-e2 2) )1/21/2+s +s =0=0r r0 0 e e 諾模圖諾模圖: : 應(yīng)用實(shí)例：應(yīng)用實(shí)例：一對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，一對(duì)心直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，045，h=13 mm, 推桿以正弦加速度運(yùn)動(dòng)，推桿以正弦加速度運(yùn)動(dòng)，要求要求:max 30，試確定凸輪的基圓半徑，試確定凸輪的基圓半徑r0 。作圖得：作圖得：h/r00.26r0 50 mmh/r0 等速運(yùn)動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)0.01 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1.0 2.0 3

40、.0 5.0 h/r0 等加等減速運(yùn)動(dòng)等加等減速運(yùn)動(dòng)0.01 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 凸輪轉(zhuǎn)角凸輪轉(zhuǎn)角05101525303540205060708090100100200300360最大壓力角最大壓力角max510152520354555657585403050607080h/r0 正弦加速度運(yùn)動(dòng)正弦加速度運(yùn)動(dòng)0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 510152520354555657585403050607080最大壓力角最大壓力角max51015253035

41、40205060708090100100200300360凸輪轉(zhuǎn)角凸輪轉(zhuǎn)角0h/r0 正弦加速度運(yùn)動(dòng)正弦加速度運(yùn)動(dòng)0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 h/r0 余弦加速度運(yùn)動(dòng)余弦加速度運(yùn)動(dòng)a工作輪廓的曲率半徑，工作輪廓的曲率半徑，理論輪廓的曲率半徑，理論輪廓的曲率半徑， rT滾子半徑滾子半徑rT arT rT 輪廓失真輪廓失真3. 滾子半徑的確定滾子半徑的確定arT rT arT0輪廓正常輪廓正常輪廓變尖輪廓變尖內(nèi)凹內(nèi)凹arTrTrT rT arT 輪廓正常輪廓正常外凸外凸rTa可用求極值的方法求得可用求極值的方法求得min , ,常采用上機(jī)編程求得常采用上機(jī)編程求得min工程上要求工程上要求a 15曲線之曲率半徑：曲線之曲率半徑： ( x2+y2)3/2/( xy-yx )式中：式中：x=dx/d,y=dy/d, ,y=dy/d, x= =d2 2x/d/d2 2, y=, y=d2 2y/dy/d2 2 若不滿足此條件若不滿足此條件時(shí)：時(shí)：增大增大r r0 0減小減小rr123456788765432191011121314151413121110 9r r0 04.平底尺寸平底尺寸l 的