凸轮机构基本尺寸的确定.ppt

TheTheoryofMachinesandMechanismsChapter4.CamsandItsDesign,SunZhihongZhsun6237331762373319Room307,No.3TeachingBuilding,Todaystopics,Decisionofcammechanismsbasicdimension凸轮机构基本尺寸的确定,Decisionofcammechanismsdimension,上述设计廓线时的凸轮结构参数r0、e、rr等，是预先给定的。实际上，这些参数也是根据机构的受力情况是否良好、动作是否灵活、尺寸是否紧凑等因素由设计者确定的。,1.cammechanismspressureangle,2.Primarycircleradius,3.Radiusoftheroller,4.Thesizelofflat-facefollower,作者：潘存云教授,Pressureangleofcammechanism,受力图中，由Fx=0，Fy=0，MB=0得：,-Fsin(+1)+(FR1FR2)cos2=0,G+Fcos(+1)(FR1+FR2)sin2=0,FR2cos2(l+b)FR1cos2b=0,由以上三式消去R1、R2得：,Pressureangle:theanglebetweenthedirectionofmotion(velocity)ofthefollowerandthedirectionoftheaxisoftransmission.,分母,F,若大到使分母趋于0，则F,机构发生自锁,作者：潘存云教授,称c=arctg1/(1+2b/l)tg2-1为临界压力角。,增大导轨长度l或减小悬臂尺寸b可提高c,工程上要求：max,直动推杆：30,摆动推杆：3545,回程：7080,提问：平底推杆？,0,作者：潘存云教授,P点为相对瞬心：,由BCP得:,2.凸轮基圆半径的确定,ds/d,OP=v/,=ds/dt/d/dt,=ds/d,运动规律确定之后，凸轮机构的压力角与基圆半径r0直接相关。,=(ds/d-e)/(s0+s),tg=(OP-e)/BC,r0,图示凸轮机构中，导路位于右侧。,e,作者：潘存云教授,设计：潘存云,同理，当导路位于中心左侧时，有：,CP=ds/d+e,=(ds/d+e)/(s0+s),tg=(OP+e)/BC,e,OP=v/,=ds/dt/d/dt,=ds/d,此时，当偏距e增大时，压力角反而增大。,对于直动推杆凸轮机构存在一个正确偏置的问题！,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,“+”用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的两侧；,显然，导路和瞬心位于中心同侧时，压力角将减小。,注意：用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。,正确偏置：导路位于与凸轮旋转方向相反的位置。,正确偏置,错误偏置,“-”用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的同侧；,设计时要求：,于是有：,对心布置有：tg=ds/d/(r0+s）,提问：在设计一对心凸轮机构设计时，当出现的情况，在不改变运动规律的前提下，可采取哪些措施来进行改进？,确定上述极值r0min不方便，工程上常根据诺模图来确定r0。见下页,1)加大基圆半径r0，,2)将对心改为偏置，,3)采用平底从动件,tg=(ds/d-e)/(r02-e2)1/2+s,=0,r0,e,作者：潘存云教授,诺模图:,应用实例：一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，045，h=13mm,推杆以正弦加速度运动，要求:max30，试确定凸轮的基圆半径r0。,作图得：h/r00.26,r050mm,作者：潘存云教授,作者：潘存云教授,设计：潘存云,a工作轮廓的曲率半径，理论轮廓的曲率半径，rT滚子半径,rT,arT,轮廓正常,外凸,可用求极值的方法求得min,常采用上机编程求得min,工程上要求a15,若不满足此条件时：,增大r0,减小rr,作者：潘存云教授,4.平底尺寸l的确定,a)作图法确定：,l=2lmax+(57)mm,作者：潘存云教授,lmax=ds/dmax,P点为相对瞬心，有：,b)计算法确定：,BC=OP,=v/,=ds/dt/d/dt,=ds/d,l=2ds/dmax+(57)mm,v=OP,作者：潘存云教授,对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。,可通过增大r0解决此问题。,小结：在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定r0,而在定r0时，应考虑结构条件（不能太小）、压力角、工作轮廓是否失真等因素。在条件允许时，应取较大的导轨长度L和较小的悬臂尺寸b。对滚子推杆，应恰当选取rr，对平底推杆，应确定合适的平底长度l。还要满足强度和工艺性要求。,本章重点,从动件运动规律：特性及作图法；,理论轮廓与实际轮廓的关系；,凸轮压力角与基圆半径r0的关系；,掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法；,掌握解析法在凸轮轮廓设计中的应用。,