凸轮计算说明

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凸轮机构的设计和计算

凸轮机构的设计和计算

凸轮机构的设计和计算凸轮机构是机械传动中常用的一种机构,它可以将旋转运动转化为直线或者非圆轨迹运动。

在机械设计中,凸轮机构的设计和计算是一个重要的环节,下面将从凸轮的选择、轮廓线的设计、凸轮刚度的计算以及凸轮与连接杆的配合等方面进行详细探讨。

一、凸轮的选择凸轮的选择主要考虑两个因素,一是工作台速度要求,二是工作台运动规律要求。

根据工作台速度要求,可以确定凸轮直径或转速,并结合工作台的惯性力矩计算,选取合适的凸轮惯量。

根据工作台运动规律要求,可以确定凸轮的轮廓线类型,如简单凸轮、非圆滚子凸轮等。

二、凸轮轮廓线的设计凸轮的轮廓线设计可以按照几何法或图形法进行。

几何法常用于简单凸轮的设计,通过几何学原理计算得到凸轮的轮廓线。

图形法常用于复杂凸轮的设计,通过图形法绘制凸轮的轮廓线。

对于简单凸轮的设计,可以先确定凸轮的中心轴线,然后根据工作台的运动规律要求,计算得到凸轮相对于中心轴的偏置量。

根据几何关系,可以发现工作台特定点的运动与该点到凸轮中心轴的距离成正比关系,因此可以画出凸轮轮廓线。

对于复杂凸轮的设计,可以根据工作台的运动规律要求,通过图形法绘制凸轮的轮廓线。

首先,在平面上绘制凸轮的中心轴线和工作台的运动轨迹,然后根据几何关系,绘制工作台各点与凸轮中心轴的距离曲线,最后得到凸轮的轮廓线。

三、凸轮刚度的计算凸轮机构在工作过程中会受到惯性力矩的作用,因此需要进行凸轮刚度的计算。

凸轮刚度可以通过应力分析的方法进行计算,可以分为弹性刚度和塑性刚度。

弹性刚度计算可以根据凸轮的材料及几何尺寸进行,通过几何学和材料力学的知识,可以得到凸轮的弹性变形及应力分布。

而塑性刚度计算则需要根据凸轮的材料本构关系及极限变形条件,通过材料损伤理论及极限分析法进行计算。

四、凸轮与连接杆的配合凸轮与连接杆的配合是凸轮机构中的关键问题。

凸轮与连接杆之间要保持一定的配合间隙,以确保运动的精度。

配合间隙的大小应根据凸轮的制造及组装精度、工作台的运动精度要求等因素进行综合考虑。

凸轮导程计算公式

凸轮导程计算公式

凸轮导程计算公式凸轮导程是指凸轮上行程的长度,也可以理解为凸轮上一周周长之间的差值。

计算凸轮导程可以使用以下公式:凸轮导程=(凸轮的基圆直径+2x凸轮上行程)xπ其中,凸轮的基圆直径是凸轮的直径减去一周凸轮上半圆弧的圆弧长度。

凸轮上行程是凸轮上一周半圆弧的长度。

下面将详细介绍凸轮导程计算公式的推导步骤:步骤1:计算凸轮基圆直径凸轮的基圆直径是凸轮的直径减去一周凸轮上半圆弧的圆弧长度。

考虑到凸轮的上半部分和下半部分对称,我们只需要计算凸轮上半周的圆弧长度。

假设凸轮上半圆弧的半径为R,凸轮的直径为D。

根据圆的周长公式,圆弧长度可以表示为:圆弧长度=半径x圆心角凸轮上半圆弧的圆心角可以表示为:圆心角=2π/(360/凸轮上半周的度数)其中,360/凸轮上半周的度数表示凸轮上半部分的度数。

将圆心角代入圆弧长度公式,可以得到凸轮上半周的圆弧长度为:圆弧长度=Rx(2π/(360/凸轮上半周的度数))凸轮的基圆直径可以表示为:凸轮的基圆直径=D-2x圆弧长度步骤2:计算凸轮上行程凸轮上行程是凸轮上一周半圆弧的长度。

假设凸轮上半圆弧的半径为R,凸轮的直径为D。

凸轮上半圆弧的长度可以表示为:凸轮上半圆弧的长度=半径x圆心角凸轮上半圆弧的圆心角可以表示为:圆心角=2π/(360/凸轮上半周的度数)将圆心角代入圆弧长度公式,可以得到凸轮上半周的圆弧长度为:凸轮上半圆弧的长度=Rx(2π/(360/凸轮上半周的度数))凸轮上行程可以表示为:凸轮上行程=2x凸轮上半圆弧的长度步骤3:计算凸轮导程根据凸轮导程的定义,凸轮导程可以表示为:凸轮导程=(凸轮的基圆直径+2x凸轮上行程)xπ将之前计算得到的凸轮基圆直径和凸轮上行程代入上述公式,即可计算得到凸轮的导程。

以上就是计算凸轮导程的公式及推导过程。

请注意,凸轮导程的单位通常为长度单位,如毫米或英寸,具体应根据实际应用情况而定。

阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算

阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算

阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算引言阿基米德螺旋线轮廓凸轮是一种常见的机械零件,用于将旋转运动转化为线性运动。

在机械加工和制造过程中,检测凸轮的轮廓曲线是关键的一步,这需要利用数学知识和计算工具进行分析和计算。

本文将重点介绍阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算方法。

一、阿基米德螺旋线轮廓凸轮的定义和特点阿基米德螺旋线轮廓凸轮是由阿基米德螺旋线所形成的几何体,具有以下特点:1、阿基米德螺旋线的数学表达式为:r=a+bθ(其中a,b为常数);2、螺旋线的转角和螺距为常数;3、凸轮的截面为圆形,其直径为螺旋线的截距;4、凸轮的轮廓曲线为一条螺旋线。

二、阿基米德螺旋线轮廓凸轮的制造方法阿基米德螺旋线轮廓凸轮的制造一般采用以下步骤:1、确定凸轮的尺寸要求和轮廓曲线;2、根据轮廓曲线,绘制出凸轮的断面图;3、将断面图复印到加工材料上,并进行剪切或冲压加工;4、经过多次加工和润滑,使凸轮的轮廓曲线达到设计要求。

三、阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算方法1、利用数学软件绘制凸轮轮廓曲线,通过计算凸轮的圆周长度、分度角和齿底半径等参数,检查是否符合设计要求;2、采用三坐标测量仪或投影仪等工具,对凸轮进行精确测量,并将测量数据导入数学模型中进行分析和计算;3、使用普通测量仪器(如卡尺、游标卡尺等),对凸轮的尺寸、角度和曲率进行测量,以检查凸轮的加工质量和轮廓曲线是否满足要求。

四、结论阿基米德螺旋线轮廓凸轮是机械加工中常用的零部件,其制造精度和质量直接影响到机械设备的性能和使用寿命。

本文介绍了阿基米德螺旋线轮廓凸轮的定义、特点、制造方法和检测计算方法,希望对机械加工领域的从业人员和学术研究者有所启示和帮助。

连杆凸轮计算公式

连杆凸轮计算公式

连杆凸轮计算公式连杆凸轮是一种用于转动机械装置的机械装置,它可以将旋转运动转换为直线运动或者其他形式的运动。

在工程设计中,我们经常需要计算连杆凸轮的各种参数,以便确保它能够正常工作并满足设计要求。

在本文中,我们将介绍连杆凸轮的计算公式,以帮助工程师们更好地设计和使用这种机械装置。

1. 凸轮半径计算公式。

凸轮半径是指凸轮中心到凸轮轮廓上某一点的距离。

在设计连杆凸轮时,我们需要根据设计要求来计算凸轮的半径。

通常情况下,凸轮的半径可以通过以下公式来计算:R = L + (C / 2π)。

其中,R表示凸轮半径,L表示连杆长度,C表示连杆转动的角度。

这个公式是基于凸轮的轮廓为圆形的情况下得出的,如果凸轮的轮廓不是圆形,则需要根据实际情况进行调整。

2. 凸轮轮廓计算公式。

凸轮的轮廓是指凸轮表面的形状,它决定了凸轮在运动过程中对连杆的驱动效果。

在设计凸轮轮廓时,我们需要根据设计要求来计算凸轮的轮廓。

通常情况下,凸轮的轮廓可以通过以下公式来计算:y = R √(R^2 x^2)。

其中,y表示凸轮轮廓上某一点的纵坐标,x表示凸轮轮廓上某一点的横坐标,R表示凸轮半径。

这个公式是基于凸轮的轮廓为圆形的情况下得出的,如果凸轮的轮廓不是圆形,则需要根据实际情况进行调整。

3. 连杆长度计算公式。

连杆长度是指连杆两端轴心之间的距离,它决定了连杆在运动过程中的运动轨迹和速度。

在设计连杆时,我们需要根据设计要求来计算连杆的长度。

通常情况下,连杆的长度可以通过以下公式来计算:L = √(x^2 + y^2)。

其中,L表示连杆长度,x和y表示连杆两端轴心的横纵坐标。

这个公式是基于连杆为直线的情况下得出的,如果连杆的形状不是直线,则需要根据实际情况进行调整。

4. 连杆角度计算公式。

连杆角度是指连杆在运动过程中与水平方向的夹角,它决定了连杆在运动过程中的运动轨迹和速度。

在设计连杆时,我们需要根据设计要求来计算连杆的角度。

通常情况下,连杆的角度可以通过以下公式来计算:θ = arctan(y / x)。

凸轮坐标计算范文

凸轮坐标计算范文

凸轮坐标计算范文凸轮是机械传动装置中常用的零件之一,广泛应用于各种机械设备中。

凸轮坐标计算是在设计凸轮时,确定凸轮各个点的坐标位置,以便于加工和安装的一种重要计算方法。

本文将详细介绍凸轮坐标计算的原理及步骤,并以一个具体的实例进行说明。

一、凸轮坐标计算原理凸轮的运动是通过摩擦滚动的方式与其他机械零件接触,从而带动机械系统的运动。

为了保证凸轮与其他零件的配合精度,需要事先确定凸轮上各个点的坐标位置,以便加工和安装。

凸轮坐标计算一般采用直角坐标系进行,通过几何图形的分析和运动学的计算,求解凸轮上各个点的坐标。

二、凸轮坐标计算步骤1.确定凸轮运动轨迹:根据机械系统的要求和功能需求,确定凸轮的运动轨迹。

常见的凸轮运动轨迹有圆周运动、椭圆运动、曲线运动等,根据实际情况选择合适的运动轨迹。

2.建立坐标系:在凸轮的运动轨迹上建立直角坐标系,确定坐标原点和坐标轴方向。

原点一般选取凸轮运动轨迹上的一个固定点,坐标轴方向则按照实际情况确定。

3.计算凸轮上各个点的坐标:根据运动学理论,通过分析凸轮的运动规律,求解凸轮上各个点的坐标位置。

具体计算方法有几何分析法、数学建模法和计算机仿真法等,根据实际情况选择合适的计算方法。

4.优化凸轮设计:通过对凸轮上各个点的坐标进行优化调整,可以改善凸轮的运动性能和减小系统的振动和噪声。

优化的方法一般采用数值优化算法和试验验证相结合的方式。

三、凸轮坐标计算实例下面以一个简单的凸轮设计为例,说明凸轮坐标计算的具体步骤。

例:设计一个简单的凸轮,要求凸轮的运动轨迹为半径为50mm的圆周运动,绘制凸轮上10个点的坐标位置。

步骤如下:1.建立坐标系:在凸轮的运动轨迹上建立直角坐标系,选取圆心为坐标原点,确定X轴和Y轴的方向。

2. 计算凸轮上各个点的坐标:由于凸轮是圆周运动,可以通过正弦和余弦函数来计算凸轮上各个点的坐标。

假设圆心为(0,0),半径为r=50mm,假设凸轮上的点与X轴的夹角为θ,则该点的坐标为(x,y)=(r*cosθ, r*sinθ)。

凸轮导程计算公式

凸轮导程计算公式

凸轮导程计算公式凸轮导程是指凸轮上任意一点在旋转一周过程中,相对于凸轮轴线移动的距离。

在机械传动中,凸轮导程的计算是非常重要的,它直接关系到传动的速度、力度和效率。

本文将介绍凸轮导程计算的公式,通过生动、全面和有指导意义的内容帮助读者更好地理解和应用。

首先,计算凸轮导程的公式如下:导程= (2 × π × R × A) / N其中,导程表示凸轮上某点在旋转一周过程中相对于凸轮轴线移动的距离,单位为毫米(mm);R表示凸轮的半径,单位为毫米(mm);A表示凸轮上该点距离凸轮轴线的径向距离,单位为毫米(mm);N表示凸轮旋转一周所分成的等分数。

凸轮导程的计算需要进行凸轮的几何分析,具体步骤如下:1. 确定凸轮的半径R,这是凸轮导程计算的基础。

2. 确定凸轮上待计算导程的点,测量该点距离凸轮轴线的径向距离A。

3. 确定凸轮一周要分成的等分数N。

这个数值一般会根据具体的传动要求和机械结构来确定,可以是几个、十几个或者更多的等分。

4. 将所得到的数据代入导程计算公式中,进行运算即可得到凸轮导程的数值。

需要注意的是,凸轮导程的计算结果一般为理论值,在实际应用中还需要考虑到机械制造的误差和传动的摩擦等因素,进行适当的修正和调整。

凸轮导程的计算是机械设计和制造中一项基础性工作,它直接关系到机械传动的性能和效果。

准确计算凸轮导程有助于保证传动的平稳性、高效性、可靠性和寿命。

通过合理的导程设计,可以实现机械传动的速度匹配,避免传动冲击和过载现象的发生。

此外,凸轮导程的计算还能帮助工程师对机械系统进行优化设计,提高传动效率和节约能源。

总之,凸轮导程计算是机械传动设计中一项重要而复杂的工作。

准确计算凸轮导程对于保证传动的效率和可靠性至关重要。

本文通过介绍凸轮导程计算的公式和步骤,希望能帮助读者更好地理解和应用凸轮导程的计算方法,并在实际应用中取得良好的传动效果。

凸轮压力角的计算

凸轮压力角的计算

凸轮压力角的计算凸轮压力角是指凸轮上某一点与其半径方向之间的夹角,它是凸轮传动中重要的参数之一。

凸轮压力角的计算对于机械设计和运动分析具有重要的意义。

下面将介绍凸轮压力角的计算方法。

我们需要了解凸轮的基本结构。

凸轮是一种用于传递运动的机械元件,常见于各种机械设备中。

凸轮通常由圆柱体或圆锥体构成,其表面上有凹槽或凸起的形状。

凸轮的运动通过与其接触的运动零件(如滑块或摩擦轮)来传递。

凸轮压力角的计算涉及到凸轮的几何形状和运动学参数。

在计算凸轮压力角之前,我们需要知道凸轮的半径、凸轮的转速、以及凸轮上某一点的运动速度。

在计算凸轮压力角时,可以采用以下的方法:1. 首先,确定凸轮上某一点的位置。

可以通过凸轮的几何形状和运动学参数来确定凸轮上某一点的位置。

2. 然后,确定凸轮上某一点的速度。

凸轮上任意一点的速度可以通过凸轮的转速和凸轮半径来计算。

3. 接下来,确定凸轮上某一点与凸轮半径方向之间的夹角。

可以通过凸轮上某一点的速度和凸轮半径来计算凸轮压力角。

4. 最后,根据凸轮上不同点的位置,重复以上步骤,计算出凸轮上不同点的压力角。

需要注意的是,凸轮压力角的计算需要考虑凸轮的运动学参数和凸轮上不同点的位置。

在实际应用中,可以通过计算机辅助设计软件或机械设计手册来获取凸轮的几何形状和运动学参数,从而计算凸轮压力角。

总结起来,凸轮压力角的计算涉及到凸轮的几何形状、运动学参数和运动速度的计算。

通过确定凸轮上某一点的位置和速度,可以计算出凸轮压力角。

凸轮压力角的计算对于机械设计和运动分析具有重要的意义,可以帮助工程师设计更加可靠和高效的机械传动系统。

偏心圆凸轮怎样计算

偏心圆凸轮怎样计算

偏心圆凸轮怎样计算偏心圆凸轮是一种常见的机械传动装置,它通过偏心圆的凸轮轴与连杆相连,实现机械运动的转换。

而要计算偏心圆凸轮的相关参数,需要考虑凸轮的形状、偏心圆的半径、连杆长度等因素。

下面将详细介绍偏心圆凸轮的计算方法。

我们需要确定凸轮的形状。

常见的凸轮形状有圆形、椭圆形、正弦形等。

不同形状的凸轮对应的运动规律不同,因此在计算前需要明确凸轮的形状。

我们需要确定偏心圆的半径。

偏心圆的半径决定了凸轮轴的偏心程度和凸轮的运动规律。

在计算时,需要根据具体的设计要求和运动特性确定偏心圆的半径。

接下来,我们需要确定连杆的长度。

连杆的长度决定了凸轮轴和工作机构之间的距离,直接影响到凸轮轴的运动和工作机构的运动。

在计算时,需要根据实际情况确定连杆的长度。

在确定了凸轮的形状、偏心圆的半径和连杆的长度后,我们可以开始计算凸轮的相关参数。

计算的关键是确定凸轮轴的旋转角度和工作机构的位置。

具体的计算方法如下:1. 根据凸轮的形状,可以确定凸轮轴的旋转角度与时间的关系。

对于圆形凸轮,凸轮轴的旋转角度与时间成正比;对于椭圆形凸轮,凸轮轴的旋转角度与时间的关系是非线性的;对于正弦形凸轮,凸轮轴的旋转角度与时间的关系是周期性的。

2. 根据凸轮轴的旋转角度,可以确定工作机构的位置与时间的关系。

工作机构的位置可以用连杆的长度和凸轮轴的旋转角度来计算。

3. 根据工作机构的位置与时间的关系,可以确定工作机构的运动规律。

根据具体的设计要求,可以计算工作机构的速度、加速度等参数。

在计算过程中,需要考虑摩擦、惯性等因素对凸轮轴和工作机构的影响。

这些因素会导致实际运动与理论计算有一定的偏差,因此在实际设计中需要进行修正和调整。

总结起来,偏心圆凸轮的计算涉及到凸轮的形状、偏心圆的半径、连杆的长度等因素。

通过确定凸轮轴的旋转角度和工作机构的位置,可以计算出相关的参数,进而确定凸轮的运动规律。

在实际设计中,还需要考虑摩擦、惯性等因素的影响,并进行修正和调整。

凸轮从动件速度计算

凸轮从动件速度计算

凸轮从动件速度计算凸轮从动件是机械传动中常用的一种装置,其速度计算对于机械设计和运动分析具有重要意义。

本文将介绍凸轮从动件速度的计算方法及其应用。

一、凸轮从动件速度计算的基本原理凸轮从动件是通过凸轮轴的旋转实现运动的,因此凸轮从动件的速度与凸轮轴的旋转速度直接相关。

在计算凸轮从动件速度时,需要考虑以下几个因素:1. 凸轮轴的旋转速度:凸轮轴的旋转速度可以通过电机或者其他动力源驱动,一般以每分钟转速(rpm)表示。

2. 凸轮的基圆直径:凸轮的基圆直径指凸轮轴上的基圆直径,它是凸轮轴上凸轮的最大直径。

3. 凸轮从动件的运动轨迹:凸轮从动件的运动轨迹可以是直线、曲线或者复杂的运动轨迹。

二、凸轮从动件速度计算的方法凸轮从动件速度的计算方法因凸轮从动件的结构和运动轨迹的不同而有所差异。

下面分别介绍两种常见的凸轮从动件速度计算方法。

1. 直线运动凸轮从动件速度计算如果凸轮从动件的运动轨迹是直线,可以通过以下公式计算凸轮从动件的速度:速度= 2π × 凸轮轴转速× 凸轮半径其中,凸轮半径指的是凸轮轴上凸轮中心点到凸轮表面的距离。

2. 曲线运动凸轮从动件速度计算如果凸轮从动件的运动轨迹是曲线,可以通过以下步骤计算凸轮从动件的速度:(1)选择凸轮上的一个点,例如A点,记录该点的位置坐标。

(2)将凸轮轴旋转一小段角度,记录A点的新位置坐标。

(3)计算A点在这段角度内的位移,除以该段角度所花费的时间,得到A点的瞬时速度。

(4)重复步骤(2)和(3),直到凸轮轴旋转一周。

(5)将所有瞬时速度求平均,得到凸轮从动件的平均速度。

三、凸轮从动件速度计算的应用凸轮从动件速度计算在机械设计中具有广泛的应用。

首先,它可以用于确定凸轮从动件的工作速度,从而保证机械系统的正常运行。

其次,凸轮从动件速度的计算结果可以作为设计依据,用于选择合适的传动装置和动力源。

此外,凸轮从动件速度计算还可以帮助分析凸轮从动件的运动特性,优化设计方案,提高机械系统的性能。

凸轮的计算

凸轮的计算

凸轮机构的实现专用机床自动化和半自动化中应用较广泛的一种机构。

它常用来传动工作部件的进给运动、调动运动和控制其它一些辅助机构。

其特点是工作可靠、体积小、结构简单,多是适用于行程小、运动规律复杂、转速在500转/分以下的运动循环。

1.选择凸轮类型
机械手凸轮有两段圆弧和两者之间的过渡圆弧曲线组成。

常用的凸轮有:盘状、柱状、板状。

在此选择盘状如5-5所示,它是具有沿径向变化轮廓曲线的盘状零件。

其特点是结构简单,体积小。

但其半径差不宜过大,一般不超过5~10毫米,在此处半径差取8毫米。

2.凸轮材料选择
凸轮和从动件的材料,应保证其工作表面有一定的耐磨性,并能承受较大的动载荷。

所以一般较重要的凸轮材料多用优质碳素钢或合金结构钢制造。

如45号钢、50号钢、20Cr钢或40Cr钢等。

在此取20Cr钢.20Cr钢经表面渗碳后淬硬并回火,其硬度HRC=60~62。

图5-5拨糠杆偏心凸轮
在选择凸轮和从动杆时应考虑以下几点:
(1) 满足生产工艺要求
(2) 尽量提高机器的生产效率
(3) 减少冲击振动,改善机器的工作性能
(4) 凸轮轮廓曲线易于制造
(5) 由r1 到r2过渡为匀变速过渡
其行程图、速度图及加速度图分别如图5-6所示。

图5-6凸轮上的位移、速度及加速度图。

plc凸轮计算

plc凸轮计算

plc凸轮计算PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)是一种常见的自动化控制设备,凸轮计算是PLC中常用的一种功能。

本文将介绍PLC凸轮计算的原理和应用。

凸轮是一种可以转动的机械元件,通常用于控制机械系统的运动。

在许多自动化控制系统中,凸轮的运动需要精确控制,以实现特定的功能。

PLC可以通过编程来实现对凸轮运动的精确控制。

PLC凸轮计算的原理是通过对凸轮的运动进行建模和计算,从而确定凸轮在不同位置的运动状态。

一般来说,PLC会根据凸轮的运动规律和系统的需求,编写相应的程序来控制凸轮的运动。

在凸轮计算中,PLC需要获取凸轮的位置信息。

通常,PLC会使用传感器来检测凸轮的位置,比如光电传感器或接近传感器。

这些传感器可以将凸轮的位置信息转化为电信号,然后PLC可以通过对这些信号进行处理,来确定凸轮的位置。

一旦PLC确定了凸轮的位置,它就可以根据预先编写的程序,计算凸轮的运动状态。

例如,PLC可以根据凸轮的位置,计算凸轮的角度、速度或加速度等参数。

然后,PLC可以根据这些参数,控制其他设备或执行相应的操作。

凸轮计算在许多自动化控制系统中都有广泛的应用。

例如,在工业生产中,凸轮计算可以用于控制机械臂的运动,以实现自动化生产。

在机械加工中,凸轮计算可以用于控制刀具的运动,以实现精确加工。

在自动化仓储系统中,凸轮计算可以用于控制货物的运动,以实现快速、高效的物流。

PLC凸轮计算是一种常见的自动化控制技术,通过对凸轮的运动进行建模和计算,PLC可以实现对凸轮运动的精确控制。

凸轮计算在许多领域都有广泛的应用,可以提高生产效率和质量,实现自动化生产和物流。

通过合理的编程和控制,PLC凸轮计算可以实现更加精确和灵活的控制,满足不同系统的需求。

凸轮设计说明书

凸轮设计说明书

凸轮设计说明书一、概述凸轮是机械传动系统中常用的元件,它通过不规则的形状来控制运动部件的运动轨迹和工作节奏。

凸轮设计的合理与否直接影响到机器的运行效率和性能稳定性。

本文将详细介绍凸轮的设计原理以及相关计算方法,旨在帮助工程师在机械设计中获得更好的凸轮性能。

二、凸轮的基本原理1. 运动行程要求:首先需要确定被控运动部件(如气门、活塞等)的运动行程要求,包括最大行程、最小行程以及行程的速度变化等。

这将直接影响凸轮的设计参数。

2. 运动类型选择:凸轮的设计需根据运动部件的性质选择合适的运动类型,如简谐运动或非简谐运动。

简谐运动是指在行程内运动部件速度恒定或变化规律简单等特点;非简谐运动则是指速度变化复杂或不规律的运动。

根据运动类型的选择,设计凸轮的形状和旋转角度。

3. 凸轮参数计算:根据凸轮的设计需求以及所需运动部件的行程要求,可以通过计算得到凸轮的几何参数。

这些参数包括凸轮半径、凸轮高度、凸轮底部半径等。

根据这些参数,可以绘制凸轮的剖面图,进一步验证设计的可行性。

三、凸轮的设计流程1. 确定运动要求:根据机械系统的运动要求确定被控运动部件的运动方式和行程要求。

2. 选择运动类型:根据运动要求和运动部件的性质选择合适的运动类型。

3. 计算凸轮参数:根据运动要求和所选择的运动类型,计算凸轮的几何参数。

4. 绘制凸轮图:根据计算得到的凸轮参数,利用CAD软件绘制凸轮的剖面图。

5. 验证设计:通过模拟分析或物理实验验证凸轮设计的合理性和可行性,如果需要,可以对设计进行修正和调整。

四、凸轮设计注意事项1. 凸轮的形状应尽可能简单,以便于加工和装配。

2. 凸轮的表面应经过精密处理,以减小摩擦阻力并延长使用寿命。

3. 凸轮的安装位置应合理,以保证凸轮与运动部件的配合精度。

4. 在设计凸轮时应充分考虑材料的强度和耐磨性,以满足长时间的高速运动。

五、结论凸轮的设计是机械传动系统中的重要环节,合理的凸轮设计能够提高机器的工作效率和性能稳定性。

圆柱凸轮机构设计结构计算

圆柱凸轮机构设计结构计算

圆柱凸轮机构设计结构计算一、圆柱凸轮的几何关系计算在设计圆柱凸轮机构时,首先需要计算凸轮的几何关系。

圆柱凸轮的主要几何参数有凸轮高度、凸轮外径和跟随者的运动轨迹等。

1.凸轮高度计算:凸轮高度是指凸轮的周向高度,其取决于从动件的运动特性和受力情况。

一般情况下,凸轮高度应保证从动件在整个运动过程中不脱离凸轮。

2.凸轮外径计算:凸轮外径是指凸轮的圆周长度。

凸轮外径与凸轮半径和凸轮的周向高度有关。

凸轮外径的计算需要根据从动件的运动轨迹来确定,可以通过绘制凸轮的运动曲线图来确定凸轮外径。

3.跟随者的运动轨迹计算:跟随者的运动轨迹是指从动件在凸轮作用下所运动的路径。

跟随者的运动轨迹是由凸轮外径和凸轮的几何形状决定的。

可以通过绘制凸轮的运动曲线图来确定跟随者的运动轨迹。

二、从动件的运动特性计算在设计圆柱凸轮机构时,还需要计算从动件的运动特性,包括从动件的角速度、角加速度和运动轨迹等。

1.从动件的角速度计算:从动件的角速度是指从动件单位时间内绕凸轮中心旋转的角度。

从动件的角速度可以通过凸轮的转动速度和凸轮上的点的位置关系来计算。

2.从动件的角加速度计算:从动件的角加速度是指从动件单位时间内角速度的变化率。

从动件的角加速度可以通过凸轮的转动加速度和凸轮上点的位置关系来计算。

3.从动件的运动轨迹计算:从动件的运动轨迹是指从动件在凸轮作用下所运动的路径。

从动件的运动轨迹可以通过凸轮的几何形状和转动角度来计算。

三、受力计算在设计圆柱凸轮机构时,需要考虑凸轮和从动件的受力情况,以确保机构的安全稳定运行。

1.凸轮的受力计算:凸轮在工作过程中受到从动件的压力和惯性力的作用。

凸轮的受力计算需要考虑凸轮的材料强度和从动件的受力情况。

2.从动件的受力计算:从动件在与凸轮接触的过程中受到凸轮的压力和惯性力的作用。

从动件的受力计算需要考虑从动件的材料强度和凸轮的几何形状。

以上是圆柱凸轮机构设计结构计算的基本内容。

在实际应用中,还需要考虑其他因素,如凸轮的润滑和冷却等。

凸轮计算方法

凸轮计算方法

凸轮计算方法图片:自动车床主要靠凸轮来控制加工过程,能否设计出一套好的凸轮,是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。

凸轮设计计算的资料不多,在此,我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。

凸轮是由一组或多组螺旋线组成的,这是一种端面螺旋线,又称阿基米德螺线。

其形成的主要原理是:由A点作等速旋转运动,同时又使A点沿半径作等速移动,形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。

这就是等速凸轮的曲线。

凸轮的计算有几个专用名称:1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度,即上升曲线的角度。

我们定个代号为φ。

4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度,即下降曲线的角度。

代号为φ1。

5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。

我们给定代号为h,单位是毫米。

6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。

代号为h1。

7、导程——即凸轮的曲线导程,就是假定凸轮曲线的升角(或降角)为360°时凸轮的升距(或降距)。

代号为L,单位是毫米。

8、常数——是凸轮计算的一个常数,它是通过计算得来的。

代号为K。

凸轮的升角与降角是给定的数值,根据加工零件尺寸计算得来的。

凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角,即K=h/φ。

由此得h=Kφ。

凸轮的导程等于360°乘以常数,即L=360°K。

由此得L=360°h/φ。

举个例子:一个凸轮曲线的升距为10毫米,升角为180°,求凸轮的曲线导程。

(见下图)解:L=360°h/φ=360°×10÷180°=20毫米升角(或降角)是360°的凸轮,其升距(或降距)即等于导程。

这只是一般的凸轮基本计算方法,比较简单,而自动车床上的凸轮,有些比较简单,有些则比较复杂。

在实际运用中,许多人只是靠经验来设计,用手工制作,不需要计算,而要用机床加工凸轮,特别是用数控机床加工凸轮,却是需要先计算出凸轮的导程,才能进行电脑程序设计. 走心机生产率的计算和凸轮设计公式的分析车削球面圆弧零件的凸轮设计计算CM1107机床调整卡及凸轮设计CM1107机床调整卡及凸轮设计自动车床在投入生产之前,必须做好以下几项生产准备工作:1.拟订零件的加工工艺过程,选用适当的切削用量标准刀具和辅具,必要时设计特殊的刀辅具;2.根据零件的加工工艺,拟订机床调整卡;3.根据调整卡的数据,设计并制造凸轮;4.按照调整卡调整机床下面以零件“轮轴”的加工为例(见表2-2)说明拟订工艺过程的注意事项,调整卡的制定方法和凸轮曲线的绘制方法。

03凸轮机构的设计计算

03凸轮机构的设计计算

03凸轮机构的设计计算凸轮机构是一种用于驱动轴、执行轴、连杆和滑块等机械元件的传动装置,广泛应用于各种机械设备和工业领域中。

它的设计计算涉及到凸轮的形状、尺寸和运动规律等方面,下面将详细介绍凸轮机构的设计计算。

第一步:确定凸轮的类型和运动规律凸轮的类型有很多种,包括圆柱形凸轮、球形凸轮、心形凸轮等。

不同类型的凸轮适用于不同的机械运动规律。

在确定凸轮类型之后,需要确定凸轮的运动规律,例如旋转、摆动、直线运动等。

根据需要确定凸轮的运动规律可以为后续计算提供基础。

第二步:计算凸轮的基本参数计算凸轮的基本参数包括凸轮的直径、偏距、厚度等。

凸轮的直径决定了凸轮的外形尺寸;凸轮的偏距决定了凸轮所产生的运动;凸轮的厚度决定了凸轮的刚度和强度。

第三步:绘制凸轮的曲线在计算凸轮的曲线时,可以采用手工绘制或计算机辅助设计(CAD)绘制。

在绘制凸轮的曲线时,需要根据凸轮的运动规律和基本参数,按照一定比例绘制凸轮的曲线。

第四步:计算凸轮机构的运动参数凸轮机构的运动参数包括凸轮的角速度、轴向加速度、径向加速度、凸轮与随动件之间的相对速度等。

这些参数可以通过对凸轮轮廓曲线进行微分和积分计算得到。

第五步:计算凸轮机构的受力和刚度凸轮机构的受力和刚度是设计计算的重要内容。

在计算凸轮机构的受力和刚度时,需要考虑凸轮与随动件之间的力、力矩和弯曲等因素,并根据材料的强度和刚度计算凸轮的设计要求。

第六步:优化凸轮机构的设计在完成凸轮机构的设计计算后,可以进行适当的优化设计。

优化设计可以根据实际需要调整凸轮的形状、尺寸和运动规律等,以实现更好的运动效果和工作性能。

总结起来,凸轮机构的设计计算包括确定凸轮的类型和运动规律、计算凸轮的基本参数、绘制凸轮的曲线、计算凸轮机构的运动参数、计算凸轮机构的受力和刚度,以及优化凸轮机构的设计等多个步骤。

这些计算需要依靠数学和力学等相关知识,并结合实际工作需求进行。

设计人员应根据实际情况和要求进行适当调整和改进,以满足不同工程和应用领域的需求。

机械原理大作业凸轮机构有关公式

机械原理大作业凸轮机构有关公式

机械原理大作业凸轮机构有关公式凸轮机构是机械传动中常见的一种机构,具有转动曲线的特点,可以将驱动轴的转动运动通过凸轮的滚动轮廓来实现对从动件的相应动作控制。

在凸轮机构的设计和分析中,有一些与凸轮曲线有关的公式是十分重要的。

一、凸轮曲线方程凸轮曲线是指凸轮的滚动轮廓,可以通过数学方法来表示。

常见的凸轮曲线方程有圆弧、椭圆、正弦曲线等。

其中,最常用的是圆弧和直线的组合,这种凸轮曲线被称为简谐凸轮曲线。

简谐凸轮曲线方程可以表示为:y = r (1 - cos(θ - θ0))其中,r为凸轮半径,θ为凸轮角度,θ0为凸轮曲线的初相位差。

凸轮在其中一角度θ的位置的坐标可以通过此公式计算得出。

二、凸轮曲线的导数和导数变化率在凸轮机构的设计和分析中,对凸轮曲线的导数和导数变化率也有相当重要的影响。

凸轮的导数表示了凸轮曲线的斜率,而导数的变化率表示了凸轮曲线的曲率。

凸轮曲线的导数可以表示为:dy/dθ = r sin(θ - θ0)凸轮曲线的导数变化率可以表示为:d²y/dθ² = r cos(θ - θ0)通过对凸轮的导数和导数变化率的计算和分析,可以确定从动件的运动状态和速度变化情况,进而进行凸轮机构的设计和优化。

三、凸轮压力和压力角在凸轮机构中,凸轮和从动件之间存在着压力作用。

对于凸轮的任何一个位置,凸轮所施加的压力可以通过力的分解计算得出,并且可以利用凸轮的转角来表示。

凸轮的压力可以表示为:F = P * r * cos(θ - θ0)其中,P为压力系数,r为凸轮半径,θ为凸轮角度,θ0为凸轮曲线的初相位差。

凸轮的压力角可以表示为:φ = atan(dy/dθ)其中,dy/dθ为凸轮曲线的导数。

凸轮的压力角可以用来描述凸轮的主动件施加力的方向和作用范围,对凸轮机构的设计和分析具有指导意义。

以上是凸轮机构常见的几个重要的公式,通过这些公式可以计算和分析凸轮机构的运动学和动力学性能,为凸轮机构的设计和优化提供指导。

自动车床凸轮设计详细教程

自动车床凸轮设计详细教程

自动车床主要靠凸轮来控制加工过程,能否设计出一套好的凸轮,是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。

凸轮设计计算的资料不多,在此,我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。

凸轮是由一组或多组螺旋线组成的,这是一种端面螺旋线,又称阿基米德螺线。

其形成的主要原理是:由A点作等速旋转运动,同时又使A点沿半径作等速移动,形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。

这就是等速凸轮的曲线。

凸轮的计算有几个专用名称:1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度,即上升曲线的角度。

我们定个代号为φ。

4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度,即下降曲线的角度。

代号为φ1。

5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。

我们给定代号为h,单位是毫米。

6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。

代号为h1。

7、导程——即凸轮的曲线导程,就是假定凸轮曲线的升角(或降角)为360°时凸轮的升距(或降距)。

代号为L,单位是毫米。

8、常数——是凸轮计算的一个常数,它是通过计算得来的。

代号为K。

凸轮的升角与降角是给定的数值,根据加工零件尺寸计算得来的。

凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角,即K=h/φ。

由此得h=Kφ。

凸轮的导程等于360°乘以常数,即L=360°K。

由此得L=360°h/φ。

举个例子:一个凸轮曲线的升距为10毫米,升角为180°,求凸轮的曲线导程。

(见下图) 解:L=360°h/φ=360°×10÷180°=20毫米升角(或降角)是360°的凸轮,其升距(或降距)即等于导程。

这只是一般的凸轮基本计算方法,比较简单,而自动车床上的凸轮,有些比较简单,有些则比较复杂。

在实际运用中,许多人只是靠经验来设计,用手工制作,不需要计算,而要用机床加工凸轮,特别是用数控机床加工凸轮,却是需要先计算出凸轮的导程,才能进行电脑程序设计。

凸轮计算方法范文

凸轮计算方法范文

凸轮计算方法范文凸轮是一种机械传动装置,常用于将转动运动转换为间歇或循环运动,并且能够改变运动的速度、力度和方向。

凸轮是由凸起的轮廓线构成,可以理解为一个特殊形状的齿轮。

凸轮的计算方法主要涉及凸轮的轮廓线设计和运动参数计算两个方面。

一、凸轮的轮廓线设计:凸轮的轮廓线是根据所需的运动要求进行设计的,常见的凸轮轮廓线有圆弧形、心形、正弦形等。

1.圆弧形凸轮:圆弧形凸轮适用于间歇运动的控制,如汽车发动机的气门控制。

设计步骤如下:a)确定凸轮的幅值,即凸轮高度的一半。

b)确定凸轮的偏心距,即凸轮中心与轴线的距离。

c)确定凸轮的工作角度范围,即凸轮的转动角度。

d)根据需要的曲线形状,确定凸轮轮廓线的圆弧半径。

e)利用数学软件或绘图工具绘制凸轮的轮廓线。

2.心形凸轮:心形凸轮适用于周期性往复运动的控制,如往复式柱塞泵。

设计步骤如下:a)确定凸轮的幅值。

b)确定凸轮的偏心距。

c)确定凸轮的工作角度范围。

d)利用心形曲线方程计算心形曲线的坐标点,并绘制凸轮的轮廓线。

e)进行轮廓线修正,以满足实际应用需求。

二、凸轮的运动参数计算:凸轮的运动参数计算主要包括转速、角速度、加速度和动态平衡等。

1.转速计算:根据实际运动需求和机械传动的速度比,计算凸轮的转速。

2.角速度计算:角速度是凸轮每单位时间内转过的弧度数,可根据实际应用需求和轮廓线的形状计算凸轮的角速度。

3.加速度计算:加速度是凸轮转动过程中角速度的变化率。

根据凸轮的角速度和转角,可以计算凸轮的加速度。

加速度的计算可通过微分或数值解法进行。

4.动态平衡计算:凸轮在运动过程中会产生惯性力和惯性力矩,导致机械传动系统的振动和噪音。

为了保证凸轮的稳定性和平衡性,需要进行动态平衡计算,确定凸轮的配重位置和质量。

凸轮的计算方法涉及到多个参数和变量,因此需要根据具体的设计需求和应用场景进行计算。

在进行凸轮设计和计算时,可以借助数学模型和计算机辅助设计软件来提高效率和精度。

同时,还需考虑到实际制造和装配的工艺要求,以保证凸轮在运行过程中的可靠性和稳定性。

凸轮机构的设计和计算

凸轮机构的设计和计算

凸轮机构的设计和计算凸轮机构是一种常见的运动机构,由凸轮和从动件组成,通过凸轮的形状和运动来驱动从动件进行指定的运动。

凸轮机构广泛应用于各种机械设备和工业生产中,如发动机、机械传动系统、自动化生产线等。

本文将介绍凸轮机构的设计和计算方法,具体内容如下:一、凸轮机构的设计:1.确定从动件的运动要求:根据机械装置的功能和要求,确定从动件的运动方式,如直线运动、往复运动、旋转运动等。

2.选择凸轮的类型:根据从动件的运动要求和机械结构的特点,选择合适的凸轮类型,如往复凸轮、圆柱凸轮等。

3.设计凸轮曲线:根据从动件的运动要求和凸轮的类型,设计凸轮曲线,使得从动件的运动符合需求。

4.确定凸轮轴的位置和方向:根据凸轮曲线和从动件的位置关系,确定凸轮轴所在的位置和方向。

5.合理布局机构:根据机械装置的空间限制和结构特点,合理布局凸轮机构的各个组成部分。

二、凸轮机构的计算:1.凸轮曲线参数计算:根据从动件的运动要求和机械结构的特点,计算凸轮曲线的参数,如内凸高度、内凸角度、外凸高度、外凸角度等。

2.凸轮轴的定位计算:根据凸轮曲线和从动件的位置关系,计算凸轮轴所在的位置和方向,以确保从动件能够完整地运动。

3.从动件的运动轨迹计算:根据凸轮曲线和凸轮轴的位置,计算从动件在运动轨迹上的坐标点,以确保从动件的运动符合需求。

4.从动件的运动速度和加速度计算:根据从动件的运动轨迹和凸轮轴的角速度、角加速度,计算从动件的运动速度和加速度,以确保运动过程的稳定性和安全性。

三、凸轮机构的优化:1.优化凸轮曲线形状:通过调整凸轮曲线的形状,使得从动件的运动更加平稳、稳定和高效。

2.优化凸轮轴的位置和方向:通过调整凸轮轴的位置和方向,使得整个凸轮机构的布局更加紧凑、简洁,并且符合实际使用要求。

3.优化从动件的设计:通过改进从动件的结构和材料,减小惯性负载和摩擦损失,提高机械装置的性能和使用寿命。

4.优化机构的传动方式:通过改变凸轮机构的传动方式,如采用齿轮传动或者链条传动,来提高传动效率和可靠性。

凸轮的设计计算详解

凸轮的设计计算详解

凸轮的设计计算详解
凸轮设计计算主要包括以下几个方面:
1. 确定凸轮类型:根据实际应用需求,选择合适的凸轮类型,如盘形凸轮、滚子凸轮、摆动滚子凸轮等。

2. 确定从动件类型:从动件类型包括平底从动件、滚子从动件等。

不同类型的从动件对应的运动规律和接触变形计算方法不同。

3. 确定基本参数:包括凸轮的基圆半径、从动件的行程、传动比等。

4. 计算运动规律:根据凸轮类型和从动件类型,计算出凸轮转动角度与从动件位移之间的关系。

常用的运动规律包括正弦运动规律、余弦运动规律、线性运动规律等。

5. 计算凸轮轮廓线:根据运动规律,计算凸轮轮廓线上点的坐标。

常用的计算方法有解析法、插件法等。

解析法需要根据基本参数和运动规律建立数学模型,计算过程相对复杂;插件法操作简单,但精度相对较低。

6. 计算从动件运动规律的换算:在生产过程中,由于工作从动件与检验从动件可能不相符,需要进行从动件运动规律的换算。

7. 计算接触变形:对于滚子从动件,需要计算凸轮与滚子接触时的变形量。

常用的计算方法有无限大半空间模型、圆柱体二维线接触变形计算方法等。

8. 校验运动性能:根据计算结果,校验凸轮机构是否能满足设计要求,如运动速度、加速度、运动平稳性等。

9. 优化设计:根据计算结果和实际应用需求,对凸轮设计进行优化,如调整基圆半径、从动件行程等,以提高凸轮机构的性能。

总之,凸轮设计计算涉及多个方面,需要根据实际应用需求和凸轮类型,选择合适的计算方法,进行精确的设计计算。

在设计过程中,还需要考虑到制造和装配的实际情况,以确保凸轮机构的性能和可靠性。

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カム角度
凸轮角度胴倍数滚筒倍径数
リフト
升程レバー長さ
摆杆长度摆杆轴~中心 DOS画面が表示される DOS屏幕显示
3.FTN008.EXE と入力する 输入FTN008.EXE
***** カム計算=CR 最大加速度計算=1 ***** と表示される
カム計算(FTN008)操作説明書
1.Fortran フォルダーを開く 打开 Fortran文件夹
2011年5月23日松 野凸轮计算(FTN008)操作说明书2.コマンドプロンプトをダブルクリックする 双击该命令提示符
***** 凸轮计算=CR 最大加速度计算=1 ***** 显示
レバー軸~中心 ・カム計算する時はENTERキーを押す 凸轮计算时按下ENTER 键
・最大加速度計算の時は1 ENTERを押す 最大加速度计算时按下1, 再ENTER 键4.以降、入力案内に従って数値を入力する(下図はJP40 1色目圧胴カム P306-3568①の例)4.之后按输入向导输入数值(下图是JP40 1色组压印滚筒
 P306-3568①的事例)
下压滚轮抬起滚轮 滚筒倍径数 单倍径滚筒=1 倍径滚筒=2 3倍径滚筒=3 4倍径滚筒=46.計算結果は画面に表示すると共に output.txt に出力します
6.计算结果一旦画面上显示并同时输出 output.txt ・支点 コロを押す=1 引く=-1 コロがカムの周りを回るとしてコロ芯からコロを押す/引く
・RPH 印刷枚数/時間 印刷张数∕时间
・胴倍数 単胴=1 倍胴=2 3倍胴=3 4倍胴=4
从凸轮的最低时的滚轮芯到凸轮芯的长度
支点 下压滚轮=1 抬起滚轮=-1
滚轮绕凸轮的周边回转从滚轮芯开始下压∕抬起滚轮5.入力案内の説明 输入向导的说明
・T1~T6 ユニバーサルカム特性値(T0=0 T7=1 として省略)
・UP/DOWN UP=1 DOWN=-1 昇りカーブ(UP),下りカーブ(DOWN)
一般凸轮特性值(T0=0 T7=1 作为省略)
・RA (Rmin) カムの最低時のコロ芯からカム芯までの長さ
コロを押す 引く
何度おきに計算するか通过几次计算
上升曲线(UP),下行曲线(DOWN)
摆动凸轮是4,从滚轮支点到滚轮的长度
摆杆轴~中心)从滚轮摆杆轴芯到凸轮芯的长度
・リフトH= (升程) カムの高低差 (凸轮的高低差)
・L= (レバー長さ) 摆杆长度 揺動カムの時、コロ支点からコロまでの長さ ・C= (レバー軸~中心) コロレバー軸芯からカム芯までの長さ。

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