凸轮曲线sandex
巧借Excel在AutoCAD中设计凸轮轮廓曲线
巧借Excel在AutoCAD中设计凸轮轮廓曲线摘要:本文介绍一种借用EXCEL应用程序来计算并保存数据,并与CAD精确绘图巧妙地结合,设计凸轮轮廓曲线的方法,该方法也可用于其它二维或三维曲线的绘制中。
论文毕业论文关键词:凸轮轮廓曲线 AutoCAD 图解法1.问题的提出本文以设计二维凸轮轮廓曲线为例,介绍一种一般操作者就能方便做到的,借用EXCEL应用程序来计算并保存数据,并与AutoCAD精确绘图巧妙地结合,绘制二维或三维非规则曲线的方法,以供大家参考。
2.概述在凸轮机构中,最常用的就是平面凸轮机构,要设计平面凸轮的轮廓曲线。
设计方法通常有图解法和解析法两种。
作图法简便易行、直观,作图误差较大,精度较低,适用于低速对从动件运动规律要求不高的一般精度凸轮设计;对于精度要求高的高速凸轮、靠模凸轮等,必须用解析法列出凸轮的轮廓曲线方程,用计算机辅助设计精确地设计凸轮机构。
我们沿用原有的图解法思路,使用CAD作为工具,两者的联合运用,能产生意想不到的更简单、直接、方便的处理方法。
在这种基于AutoCAD的图解法基础上,利用AutoCAD与其它文档交换信息和数据的功能,对于一些计算量较大输入点较多的图形,与EXCEL应用程序相结合,使作图更加简便快捷。
如设计下面的偏置滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线,已知偏距e=10㎜,基圆半径r0=40㎜,行程h=25㎜,滚子半径rT=10㎜。
凸轮以角速度ω顺时针转动,从动件的运动规律为:运动阶段1,推程Φ=180°、凸轮转角φ(°)为0~180,运动形式:等加速-等减速运动,运动方程方程:s=(2h/Φ2)φ2=(2*25/1802)φ(0≤φ≤90)或s=h-2h(Φ-φ)2/Φ2=25-2*25*(180-φ)2/1802(90≤φ≤180)运动阶段2,远休止ΦS=30°、凸轮转角φ(°)为180~210,运动形式:静止不动,运动方程方程: s=h=25(180≤φ≤210)运动阶段3,回程Φ=90°、凸轮转角φ(°)为210~300,运动形式:等加速-等减速运动,运动方程方程: s= h-(2h/Φ’2)/φ’2=25-(2*25/180)2/(φ-210)2(180≤φ≤210)或s=2h(Φ’-φ’)2/Φ’2=2*25*(90-(φ-210))2/902(180≤φ≤210)运动阶段4,远休止ΦS=60°、凸轮转角φ(°)为300~360,运动形式:静止不动,运动方程方程: s=0(300≤φ≤360)3、解题思路要使基于CAD技术的图解法充分发挥软件精确、高效绘图的作用,就要首先改进原来的作图方法。
凸轮轮廓曲线的设计市公开课金奖市赛课一等奖课件
图9-21
x y
=( =(
s0 + s0 +
s s
)sinδ )cosδ
+ -
ecosδ esinδ
凸轮理论廓线方程
式中e为偏距,s0 = r02 e2 。
第16页
∵ 工作廓线与理论廓线在法线方 向距离处处相等,且等于滚子半
径 rr 。
∴ 当已知理论廓线上任意一点B (x ,y)时,则可得到工作廓 线上相应点B′( x ′,y ′)。 由高等数学知识,理论廓线B点处法线斜率(与切线
6)在各条切线上,由基圆开始向外量取S线图上相应长度11′、 22′、33′、……,得点1′、2′、3′、……。此即代表推杆 尖顶在复合运动中依次占据位置;
第6页
7)光滑连接1′、2′、 3′、……[此例中:4′与 5′、8′(8)与9′(A)之间 为圆弧],此即为所设计凸 轮轮廓曲线。
注: 对于对心直动推杆盘形凸轮机构,能够认为是e=0时
注意:e为代数值,其正负要求为:当凸轮沿逆时针方向转动时,
若推杆处于凸轮回转中心右侧, e为正,反之为负;当凸
轮沿顺时针方向转动时,推杆处于中心左侧,e为正,反
之为负。
第18页
2、对心直动平底推杆(平底⊥导路)盘形凸轮机构 如图9-22所表示建立Oxy坐
标系。B0点为凸轮推程段廓线起 始点,当凸轮转过(即推杆反 转)δ角度时,推杆位移为s, 平底与凸轮在B点相切。
由理论廓线方程对δ求导,得:
dx/dδ=(ds/dδ-e)sinδ+(s0 +s)cosδ dy/dδ=(ds/dδ-e)cosδ-(s0+s )sinδ
工作廓线上相应点B′( x′ ,y′)坐标为:
基于UG的通用凸轮曲线二次开发技术
对加速度 A 求导可以得到 J = 对加速度 A 积分可以得到
A sp cosp1 , C1
V = AdT = A sp sinp1 dT = C1 A sp ( 1 - cosp1 ) + D; p1 = 0 , V = V0 = C1 A sp ( 1 - cosp1 ) + 当 T = 0 时, D, 得到 D = V0 , 令 V1 = C1 A sp + V0 , 则 V = C1 A sp ( 1 - cosp1 ) + V0 = V1 - C1 A sp cosp1 ; 对速度 V 积分可以得到 S =
作为 UG 平台二次开发语言随 UG 一起 发布, 较大程度上满足了用户特殊开发 需要。UG / Open 包括以下 4 个部分: ① UG / Open Grip 是 UG 内部开发语言, 较为通俗易懂; ② UG / Open API 为 UG 软件提供了直接的编程接口; ③ UG / Open MenuScript 是方便用户对 UG 软件操作菜单 以及工具条进行开发的工具; ④ UG / Open UIStyle 是可 方便用户为 UG / Open 应用程序开发友好 视化编辑器, 。 的交互界面 2 . 1 UG / OPEN Grip UG / Open Grip ( Graphics Interactive Programming ) 是 UG 提供的一种灵活、 功能强大的图形编程语言, 主 要用于调用 UG 已集成的功能模块。 Grip 可以用于开 发较大的应用模块, 完成较为复杂的绘图、 数据传送以 类似 FORTRAN, 可读性 及设计等功能。其语法简单,
张加兵, 等
基于 UG 的通用凸轮曲线二次开发技术
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笨笨教新手4——任意曲线槽凸轮的画法
笨笨教新手之四——任意曲线槽凸轮的画法
问题:圆柱槽凸轮的建模
问题来源:
在锻压、冷冲等加工机械上,经常需要对冲头的运动速度进行精确控制,以保证材料的成形和提高生产效率,凸轮是常用的机械驱动结构。
而SW中Toolbox的凸轮插件没有提供圆柱槽凸轮的建模。
看了闷大的帖子,对各种建模方法有一定的看法。
闷大巧妙地通过平面切园的方法得到理论精确的正弦曲线槽凸轮,但是这种做法只适用于一种运动曲线。
而凸轮运动有许多种方式。
下图是凸轮插件所支持的各种运动曲线。
而虎兄、博士的做法都是以包覆为基本手段,进行曲面建模。
对曲线的处理过程比较复杂,笨笨想为什么不能利用Toolbox的插件来简化建模过程呢?
问题分析:
1、圆柱表面的不规则曲线问题最好的通用解决办法应该是包覆
2、使用toolbox的凸轮插件得到曲线草图
解题过程:
第一步:凸轮曲线建模
首先,加载Toolbox插件,然后启动凸轮
建立一个线性的凸轮,三个选项页参数设置如下图。
注意为方便起见,第三页的设置为不穿透的,使用圆弧拟和。
具体用法不难,参考帮助和凸轮的基本知识。
做完的平面凸轮
第二步:圆柱基体的建模,注意使用弧长来做半圆柱然后镜像完成。
这样才能尺寸精确
第三步:使用凸轮的两侧曲线包覆得到结果
最后的结果。
巧借Excel在AutoCAD中设计凸轮轮廓曲线
巧借Excel在AutoCAD中设计凸轮轮廓曲线摘要:本文介绍一种借用EXCEL应用程序来计算并保存数据,并与CAD精确绘图巧妙地结合,设计凸轮轮廓曲线的方法,该方法也可用于其它二维或三维曲线的绘制中。
论文毕业论文关键词:凸轮轮廓曲线 AutoCAD 图解法1.问题的提出本文以设计二维凸轮轮廓曲线为例,介绍一种一般操作者就能方便做到的,借用EXCEL应用程序来计算并保存数据,并与AutoCAD精确绘图巧妙地结合,绘制二维或三维非规则曲线的方法,以供大家参考。
2.概述在凸轮机构中,最常用的就是平面凸轮机构,要设计平面凸轮的轮廓曲线。
设计方法通常有图解法和解析法两种。
作图法简便易行、直观,作图误差较大,精度较低,适用于低速对从动件运动规律要求不高的一般精度凸轮设计;对于精度要求高的高速凸轮、靠模凸轮等,必须用解析法列出凸轮的轮廓曲线方程,用计算机辅助设计精确地设计凸轮机构。
我们沿用原有的图解法思路,使用CAD作为工具,两者的联合运用,能产生意想不到的更简单、直接、方便的处理方法。
在这种基于AutoCAD的图解法基础上,利用AutoCAD与其它文档交换信息和数据的功能,对于一些计算量较大输入点较多的图形,与EXCEL应用程序相结合,使作图更加简便快捷。
如设计下面的偏置滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线,已知偏距e=10㎜,基圆半径r0=40㎜,行程h=25㎜,滚子半径rT=10㎜。
凸轮以角速度ω顺时针转动,从动件的运动规律为:运动阶段1,推程Φ=180°、凸轮转角φ(°)为0~180,运动形式:等加速-等减速运动,运动方程方程:s=(2h/Φ2)φ2=(2*25/1802)φ(0≤φ≤90)或s=h-2h(Φ-φ)2/Φ2=25-2*25*(180-φ)2/1802(90≤φ≤180)运动阶段2,远休止ΦS=30°、凸轮转角φ(°)为180~210,运动形式:静止不动,运动方程方程: s=h=25(180≤φ≤210)运动阶段3,回程Φ=90°、凸轮转角φ(°)为210~300,运动形式:等加速-等减速运动,运动方程方程: s= h-(2h/Φ’2)/φ’2=25-(2*25/180)2/(φ-210)2(180≤φ≤210)或s=2h(Φ’-φ’)2/Φ’2=2*25*(90-(φ-210))2/902(180≤φ≤210)运动阶段4,远休止ΦS=60°、凸轮转角φ(°)为300~360,运动形式:静止不动,运动方程方程: s=0(300≤φ≤360)3、解题思路要使基于CAD技术的图解法充分发挥软件精确、高效绘图的作用,就要首先改进原来的作图方法。
基于SolidWorks和Excel的凸轮设计与运动仿真
基于SolidWorks和Excel的凸轮设计与运动仿真肖思伟;张晋西;陈江洪;饶贝;陈奕婷;李洋;胡青松【摘要】采用Excel计算凸轮运动方程位移值,在SolidWorks环境中建立三维模型,运动仿真模块Motion添加直线马达和旋转马达,反转法获得凸轮轮廓曲线坐标点,得到盘形凸轮三维实体模型,并对该凸轮机构进行运动仿真,绘制出推杆运动规律曲线并加以验证。
【期刊名称】《重庆理工大学学报》【年(卷),期】2017(031)008【总页数】4页(P73-75,92)【关键词】凸轮反转法运动仿真 SolidWorks Excle【作者】肖思伟;张晋西;陈江洪;饶贝;陈奕婷;李洋;胡青松【作者单位】重庆理工大学机械工程学院,重庆400054【正文语种】中文【中图分类】TH13凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构,广泛应用于各种机械特别是自动机械、自动控制装置等。
基于SolidWorks的盘形凸轮的建模方法很多,可“通过XYZ点的曲线”直接生成凸轮轮廓曲线[1],也可通过Toolbox中的“凸轮”插件生成凸轮模型。
但是这些都需要完全计算出凸轮的相关参数或点的坐标,人为计算有时难免会出现失误。
本文采用Excel工具生成推杆的位移运动规律,结合反转法、 SolidWorks运动仿真模块Motion分析直接生成凸轮轮廓曲线的点坐标[2],通过凸轮点坐标创建凸轮三维模型,最后运动仿真验证凸轮曲线的准确性。
1.1 设计实例凸轮设计的一般步骤是:根据工作要求合理地选择从动件运动规律,按照结构所允许的空间和具体要求,确定凸轮的基圆半径,根据计算公式分段列出从动件位移s 和凸轮角位移φ的函数关系[3],最后画出函数图像。
设计一直动对心凸轮机构,基圆半径80 mm,滚子半径15 mm,凸轮转动2π/3,推杆等加速等减速上升30 mm;凸轮转动π/3,推杆静止;最后等加速等减速各π/2回到最低位置。
1.2 Excel计算凸轮运动方程位移1.2.1 列出从动件方程根据已知条件列出从动件位移方程[3]:式中:δ0为推杆等加速等减速上升凸轮转过的角度,δ0 =2π/3; δ1为推杆等加速等减速下降凸轮转过的角度,δ1 =π; h 为推杆上升的高度,h=30 mm;δ为推杆上升或下降时凸轮转过的角度。
cad制作凸轮轮廓曲线
具体作图步骤如下:1.使用工具栏Circle(圆)命令,绘制直径为200的凸轮基圆。
2.使用工具栏Line(直线)命令,捕捉圆心作凸轮基圆铅垂方向的直线B1B7。
注意保持提示直线角度及其前的距离数值(定B1点时应为OB1的长度值,定B7点时应为OB7的长度值)。
3.重复使用Line命令,利用每隔30°呈现的角度提示,保证所绘制直线沿圆周分布每30°一条;利用提示中角度之前的距离数值分别确定样条拟合数据点:OB1、OB2、OB3……、OB11;B0和B12是凸轮轮廓的起讫,也是基圆上的同一点,提示中显示的“交点”即为B0/B12点。
4.使用工具栏中Spline(样条曲线绘制)命令。
系统提示输入初始点:用鼠标捕捉B0点;系统要求输入第二点:用鼠标捕捉B1点;如此,系统不停要求输入数据点,用鼠标依次捕捉B2、B3、…、B11、B12(B0)。
在完成最后一个数据点的输入时,单击鼠标右键确定即可。
5.使用工具栏中Circle命令,绘制凸轮内小圆,与基圆同心,半径为40。
该圆表示凸轮与轴配合的轮廓线。
6.使用工具栏橡皮擦命令,擦除基圆轮廓线和直线段。
7.使用工具栏中ARC(弧线绘制)命令。
圆整凸轮轮廓曲线。
系统提示弧线起点或中心,即:Specify start point of are or [Center]:c(表示给出圆心)。
Specify center point of are:用鼠标捕捉圆心。
Specify start point of are:鼠标捕捉样条曲线(凸轮轮廓曲线)的起点B0点。
Specify end point of are:鼠标捕捉样条曲线的终点B12点。
8.在下拉菜单中选择Modify→Properties(修改→对象特性)命令。
选择所绘制的全部图线,改线宽(Line weight)为0.70mm,打开命令下方开关LWT(打开显示线宽)。
9.凸轮平面绘制完毕。
其绘图速度快、图形效果好。
凸轮曲线三次多项式
凸轮曲线三次多项式
凸轮曲线是机械工程中常用的曲线形状,用于控制机械运动。
一种常见的凸轮曲线形状是三次多项式。
下面我将从多个角度来解
释三次多项式凸轮曲线。
首先,三次多项式凸轮曲线是一个三次方程的图像。
三次多项
式的一般形式为y = ax^3 + bx^2 + cx + d,其中a、b、c、d为
常数,x为自变量,y为因变量。
这种曲线形状通常具有两个极值点,即曲线的凹凸性在这两个点发生变化,因此被称为凸轮曲线。
其次,三次多项式凸轮曲线可以通过调整系数a、b、c、d来控
制曲线的形状。
例如,系数a的正负决定了曲线的开口方向,正值
表示曲线向上开口,负值表示曲线向下开口;系数b的大小决定了
曲线的陡峭程度,较大的b值会使曲线更陡峭,较小的b值则会使
曲线更平缓;系数c决定了曲线的平移位置,正值表示曲线向右平移,负值表示曲线向左平移;系数d则是曲线的纵向平移。
此外,三次多项式凸轮曲线在机械工程中有广泛的应用。
凸轮
是一种用于控制运动的机械元件,通过凸轮曲线的形状可以实现不
同的运动轨迹。
例如,在内燃机中,凸轮曲线用于控制气门的开关
时间和行程,从而实现进气、排气和压缩等工作过程;在机床中,凸轮曲线用于控制刀具的运动轨迹,实现加工工件的形状和尺寸。
最后,三次多项式凸轮曲线的特点是光滑且可微。
由于三次多项式是连续可导的,因此凸轮曲线在运动过程中不会出现突变或者不连续的情况,保证了机械系统的稳定性和可靠性。
综上所述,三次多项式凸轮曲线是一种常见的机械工程曲线形状,通过调整多项式的系数可以控制曲线的形状,广泛应用于机械系统中的运动控制。
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。
液压自定心中心架凸轮的实际曲线方程推导
标注在方格点的右上角,如图 1。
=
3.5 实地找出不挖不填零点位置及
水准仪安置在场地中间,用“水平视线
零点边界线
法”读取各点的标尺读数,具体数据见图一。
3.5.1 实地找到零点的方法
3.3 计算设计读数(平均读数)
在相邻两方格点之间,如果一点为挖,
+ 要使工程量减少,必须使挖填土方量
+ 一点为填,则中间必有一个即不挖又不填的零
CHUANGXINKEJI 2013.08 85
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三角形 G1O1Ο2 中,G1O1=Α,O1O2=Β,
G1O2=C,∠G1O1Ο2=β。
(3) 。
三角形 O O1Ο2 中,O1O ,O1Ο2 在以 O1 为 中心的圆上,所以,O1O =B,∠Ο2O1O =γ,设 t 为压紧轮 2 的中心与工件中心的距离,即
为
凸轮实际廓线上对应点 G(x,y)的坐标
[关键词] 中心架;自定心;曲线方程 [中图分类号] TH123 [文献标识码] A
1 引言
平移凸轮由液压缸驱动左右移动,具 O1O =t。则 有对称的工作曲线。右侧三个夹紧轮 1、2、
用数控机床加工精密长轴类零件时, 3 半径相等,水平杆与平移凸轮刚性联结,
常用到液压自定心中心架进行辅助支撑[1]。 夹紧轮 1 的中心固定在水平移动的杆上,
b 拐:方格网拐点上的标尺读数(本文无拐
挖不填零点位置及零点边界线、计算面积、 1.038 m
点,故取 3×0)。
计算土方等。
b Ⅱ =(1.078 + 1.302 + 1.886 + 1.326)/4=
基于EXCEL和SolidWorks设计凸轮轮廓及运动学分析
基于EXCEL和SolidWorks设计凸轮轮廓及运动学分析李建莉【摘要】通过对凸轮从动件运动规律的分析,在EXCEL中利用Akima插值法生成平面凸轮轮廓位移数据点.在SolidWorks中通过调用EXCEL处理的平面凸轮轮廓数据点生成具有封闭连续轮廓曲线的凸轮,再利用SolidWorks中的COSMOS/Motion插件进行凸轮运动仿真,生成相应的位移曲线图,与在EXCEL中生成凸轮轮廓位移图进行对比,从而为凸轮轮廓设计及运动学分析提供借鉴.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】3页(P83-84,87)【关键词】EXCEL;SolidWorks;凸轮轮廓;运动仿真【作者】李建莉【作者单位】兰州资源环境职业技术学院,兰州730021【正文语种】中文【中图分类】TP391.7SolidWorks中的COSMOS/Motion 插件是一个虚拟原型机仿真工具,能够帮助设计人员在设计前期判断设计是否能达到预期目标,SolidWorks Motion可以根据表格数据或输入诸如STEP等函数的方式来创建凸轮轮廓。
可以通过运动驱动从动件,利用反向的操作,由从动件的运动生成凸轮轮廓。
本文中将以对心尖顶直动从动件盘形凸轮为载体,根据输入从动件的一组位移数据来生成凸轮的轮廓。
为了生成这个凸轮,研究解决3个关键问题:定义从动件的运动;生成跟踪路径;将曲线作为草图输出并生成实体造型。
由得到的凸轮轮廓,利用SolidWorks Motion进行运行仿真,输出运动轮廓位移曲线,将得到位移曲线和EXCEL中生成位移曲线进行对比,由此分析为凸轮轮廓设计另辟蹊径。
根据凸轮的用途和工况,选择不同的曲线类型。
设计一个对心顶尖推动盘形凸轮的实际轮廓线。
凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动轨迹,反之,从动件的不同运动轨迹也要求凸轮具有不同形状的轮廓。
当从动件运动过程分为“升-停-升-降-停-降”,在实际生产加工中,往往不知道精确的凸轮轮廓线方程,只能得到一些离散点。
凸轮函数计算范文
凸轮函数计算范文凸轮函数是工程技术领域中常用的一种曲线函数,用于描述机械运动中物体的位置、速度和加速度。
它可以应用在各种机械装置中,如发动机、机器人等。
在本文中,我们将介绍凸轮函数的定义、性质以及如何进行凸轮函数的计算。
一、凸轮函数的定义凸轮函数是一种从自变量域到值域的函数,它通常用于描述运动轨迹。
凸轮函数可以表示为一条曲线,该曲线的形状可以根据具体需求进行设计和调整。
凸轮函数通常由其运动学方程来表示,其中包含了凸轮的几何特征和底盘的运动学参数。
凸轮函数通常被定义为一个关于时间的函数,即t的函数,通常记作C(t)。
其中,时间t表示运动的时间轴,C(t)表示凸轮在其中一时刻的位置。
二、凸轮函数的性质凸轮函数具有许多有趣的性质,下面我们将介绍几个重要的性质。
1.周期性:凸轮函数通常是周期性函数,即存在一个时间段T,使得C(t)=C(t+T)。
凸轮运动的周期性可以用来描述机械装置的循环运动。
2.可微性:凸轮函数通常是可微的,即在其定义域内存在一阶和二阶导数。
这使得可以计算凸轮的速度和加速度等运动学信息。
3.对称性:凸轮函数通常具有对称性。
这是因为凸轮的运动通常是周期性的,并且在每个周期的起点和终点具有对称性。
4.幅度和相位:凸轮函数的幅度和相位可以根据具体需求进行调整。
幅度表示凸轮运动的振幅大小,相位表示凸轮运动的起始位置。
三、凸轮函数的计算方法计算凸轮函数的方法主要有以下两种:几何法和解析法。
1.几何法:几何法是通过几何图形的方法计算凸轮函数。
通常,首先根据设计要求确定凸轮的形状和几何特征,然后利用几何图形的知识绘制凸轮的运动轨迹。
最后,通过对运动轨迹的测量和计算,可以得到凸轮函数。
2.解析法:解析法是通过解析公式的方法计算凸轮函数。
具体来说,首先需要确定凸轮的运动学参数和几何特征,然后利用解析公式计算凸轮在每个时刻的位置。
解析法的优点是计算简单快捷,适用于简单凸轮的计算。
然而,对于复杂的凸轮形状,解析法的计算可能较为困难。
凸轮分割器工作原理
凸轮分割器工作原理
精密凸轮分割器已被广泛应用于包装,印刷,制药,化工,烟草,电子电器,玻璃陶瓷,汽车制造等自动化生产线及各种通用机械设备,它们作为自动化机器的核心传动装置,发挥着至关重要的作用.
凸轮分割器(Cam indexers)又名凸轮分度器、间歇分割器、凸轮分度机构等,它是目前世界上最精密、最可靠、最稳定的一种间歇式传动机构,通过该机构可将连续的输入运动转化为间歇式的分度运动。
输入轴上的弧面(平面)共轭凸轮与输出轴上的分度轮无间隙垂直(平行)啮合,弧面(平面)凸轮廓面的曲线段驱使分度轮转位,直线段使分度轮静止,并定位自锁。
通常情况下,入力轴每完成一个360°旋转,出力轴便同时完成一次分度运动(静止和转位)。
在一个分度运动过程中,出力轴运转与静止的时间比,由凸轮的驱动角来决定。
所谓凸轮驱动角,是指入力凸轮驱使出力轴分度所需旋转的角度。
该角度越大,机构运转越平稳。
当入力轴走完驱动角,出力轴便开始静止。
出力轴静止时入力轴所旋转的角度称为静止角,该角度与驱动角的总和为360°。
SANHER的凸轮分度器标准曲线由以下四种类型组成:
1、变形梯形曲线(MT):适于高速和轻负荷;
2、变形正弦曲线(MS):适于中/高速和中度负荷;
3、变形等速曲线(MCV50):适于低速和重负荷。
凸轮分割器入力轴和出力轴的联结必须注意轴向对准,并避免留下任何的间隙。
可采用齿轮、联轴器、皮带轮、链轮以及圆形转台等;根据不同工厂的不同使用场合,入力轴可选配定位凸轮和感应器、刹车、电磁离合器等,出力轴可选配扭力限制器.
产品名称:心轴型凸轮分割器。
匀速从动件凸轮曲线_理论说明以及概述
匀速从动件凸轮曲线理论说明以及概述1. 引言1.1 概述匀速从动件凸轮曲线是机械传动系统中的一种重要组成部分。
凸轮曲线作为匀速从动件的核心设计要素,直接影响着凸轮机构的工作性能和精度。
因此,深入理解匀速从动件凸轮曲线的理论原理及其设计与分析方法具有重要意义。
1.2 文章结构本文将围绕匀速从动件凸轮曲线展开全面的讨论和研究。
首先,我们将介绍匀速从动件凸轮曲线的理论说明,在此基础上进行概述,以便读者对其整体了解。
接着,我们将通过实例分析来详细解析该曲线的设计过程,并提供相关仿真与优化应用案例介绍。
最后,我们将总结并归纳出对匀速从动件凸轮曲线理论说明和概述的结论,并探讨其在设计与分析方法方面带给我们的启示。
同时,我们还会展望未来关于匀速从动件凸轮曲线研究领域可能发展的方向。
1.3 目的本文旨在通过对匀速从动件凸轮曲线的理论说明和概述,加深对其工作原理、应用场景以及设计与分析方法的认识。
通过实例分析和案例介绍,我们希望能够为读者提供清晰的凸轮曲线设计过程,并探索凸轮曲线仿真与优化的现实应用。
同时,通过总结和展望,我们将为未来匀速从动件凸轮曲线研究领域提供一些可能的方向和发展趋势。
通过阅读本文,读者将能够全面了解匀速从动件凸轮曲线及其设计与分析方法,在实际工程中能够更好地应用和创新。
2. 匀速从动件凸轮曲线的理论说明:2.1 凸轮曲线的定义与作用:凸轮曲线是指由凸轮所绘制出来的一条曲线。
在机械传动系统中,凸轮与从动件相连,通过不断旋转使得从动件做直线或转角运动。
凸轮曲线的形状决定了从动件的运动规律和工作性能。
因此,凸轮曲线在机械设计中具有重要的作用。
2.2 凸轮机构的工作原理和应用场景:凸轮机构是将回转运动转化为直线或者角度运动的一种机构。
它通过一个旋转的凸轮来驱动从动件做复杂、精确和特定规律的运动。
凸轮机构广泛应用于各种领域,如汽车发动机控制系统、纺织设备、工业生产设备等。
2.3 凸轮曲线设计的基本原则和方法:在设计凸轮曲线时需要遵循以下基本原则:- 运动规律满足要求:根据从动件所需的运动规律确定凸轮曲线形状,比如直线运动、周期性摆动等。
关于凸轮磨恒线速在加工过程曲线优化的讲义
经济性分析
分析优化后带来的经济效益,如降低成本、提高生产率等。
03
凸轮磨恒线速加工的实际应用
在机械制造中的应用
凸轮磨恒线速加工技术在机械制造中 广泛应用于各种凸轮零件的加工,如 气动、液压和自动化设备中的凸轮机 构。
通过凸轮磨恒线速加工,可以获得高 精度、低摩擦、低磨损的凸轮表面, 从而提高机械设备的效率和使用寿命 。
关于凸轮磨恒线速在加工过 程曲线优化的讲义
汇报人: 2023-12-27
目录
• 凸轮磨恒线速加工的基本原理 • 凸轮磨恒线速加工的曲线优化
方法 • 凸轮磨恒线速加工的实际应用 • 凸轮磨恒线速加工的未来发展 • 结论
01
凸轮磨恒线速加工的基本原理
凸轮磨的基本概念
01
凸轮磨是一种专门用于加工凸轮 轴的机床,通过使用砂轮或磨料 对凸轮进行磨削,以达到所需的 形状和精度。
复合材料
复合材料具有多种材料的优点,如 高强度、高刚性和良好的耐磨性等 ,在凸轮磨削加工中具有潜在的应 用价值。
新工艺的研发
精密磨削技术
通过研发更精密的磨削工艺,可以实现凸轮形状的精确控制和表 面质量的提高,从而提高凸轮的工作性能和使用寿命。
超硬磨料技术
超硬磨料具有极高的硬度和耐磨性,能够大大提高凸轮的磨削效率 和加工精度,是未来凸轮磨削加工的重要发展方向。
通过凸轮磨恒线速加工,可以减小凸轮表面的粗糙度,降低摩擦和磨损,提高航空 器的燃油效率和可靠性。
在汽车工业中的应用
在汽车工业中,凸轮磨恒线速加工技术广泛应用于发动机和变速器中的 凸轮零件加工。
汽车工业对零部件的耐磨性和耐久性要求很高,凸轮磨恒线速加工技术 能够提高凸轮表面的硬度和耐磨性,从而提高汽车的性能和可靠性。
基于AutoCAD与Excel的凸轮轮廓曲线设计
引言在各种机器中,常常采用凸轮从动件系统,如汽车发动机的气门是靠凸轮开启的,在许多制造消费品的机器上,也采用各式各样的凸轮。
与连杆机构相比较,凸轮机构较易实现所规定的运动规律[1]。
尤其原动件连续运动而从动件作间歇运动时,采用凸轮机构最为方便[2]。
但凸轮的设计必须依靠精确的凸轮轮廓线来满足从动件的各种预期的运动规律。
凸轮机构的设计,关键是获得精确的凸轮轮廓曲线来满足从动件各种预期的运动规律,以实现机械的自动化,而凸轮曲线特性优良与否直接影响到凸轮机构的效率、精度以及寿命[3]。
凸轮轮廓线的设计一般分为图解法和解析法。
解析法精度较高,但计算繁琐;图解法虽然直观、方便,但手工作图误差较大,一般用于低速和不重要的场合[4]。
通过运用解析法可以精确地计算出轮廓线上的各点坐标,然后绘制成图。
AutoCAD 具有完备的二维绘图[5]。
Excel 程序可以使不具备一定编写程序能力的工程技术人员非常方便地进行机械设计计算[6]。
1凸轮轮廓线的解析法设计凸轮指的是机械的回转或滑动件(如轮或轮的突出部分),它把运动传递给紧靠其边缘移动的滚轮或在槽面上自由运动的针杆,或者它从这样的滚轮和针杆中承受力。
凸轮随动机构可设计成在其运动范围内能满足几乎任何输入输出关系,对某些用途来说,凸轮和连杆机构能起同样的作用,对于两者都可以用的工作,凸轮比连杆机构易于设计,并且凸轮还能做许多连杆机构所不能做的事情,从另一方面来说,凸轮机构比连杆机构易于制造。
用解析法设计凸轮的轮廓曲线,其基本方法就是根据从动件的运动规律和已知的机构参数,利用已有的运动方程式,运用Excel 软件计算出从动件的行程位置及凸轮的工作廓线的极坐标值。
但无论是采用图解法还是解析法,设计凸轮轮廓曲线方法的基本原理都是反转法,即给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω大小相等、方向相反的角速度-ω,不影响各构件之间的相对运动。
根据相对运动原理,此时凸轮将固定不动,从动件一方面随其导路以-ω绕轴转动,另一方面又相对其导路按预定的运动规律移动,从动件在这种复合运动中其尖顶始终与凸轮轮廓相接触。
移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的图解设计
在结构空间允许条件 下,可适当将基圆半径 取大些,以利于改善机 构的传力性能,减少磨 损和减少凸轮廓线的制 造误差。
4.凸轮机构的材料
凸轮机构工作时,往往承受动载荷的作用,同时 凸轮表面承受强烈磨损。因此,要求凸轮和滚子的工 作表面硬度高,具有良好的耐磨性,心部有良好的韧 性。当低速、轻载时,可以选用铸铁作为凸轮的材料。 中速、中载时可以选用优质碳素结构钢、合金钢作为 凸轮的材料,并经表面淬火或滲碳淬火,使硬度达到。 高速、重载凸轮可以用优质合金钢材料,并经表面淬 火或滲氮处理。
1、原料采购与监控
通过推广“公司+基地+农户”的产业化发展模式,将 产品的产、供、销链紧紧联系在一起,公司按照市场 的需要,与农民签订《种植/养殖收购合同》,由公 司给农民提供市场信息、资金、技术和良种等服务, 采用欧盟良好农业规范(GLOBALG.A.P)管理模式, 种植甜玉米、白萝卜、紫苏叶、苹果、马铃薯、胡萝 卜、地瓜、滑子蘑等,由于生产需求的不断扩大近几 年公司还建立了专门的蘑菇养殖基地。对于部分外购 的原料还有定性判定的农残检测仪进行监控。对于原 料的监控主要按照日本肯定列表制的条例要求进行控 制。同时日方每年对基地的水质、蘑菇培养基料、原 料在日本进行检测。
1.滚子半径的选择 2.凸轮机构的压力角 3.凸轮基圆半径的确定 凸轮机构的材料
1.滚子半径的选择
cmin min K
对于外凸的凸轮廓线 :
minK cmin0
实际轮廓为光滑曲线
minK cmin0
实际廓线出现尖点
minK cmin0
实际轮廓相交而造成 从动件运动失真
对于内凹的凸轮廓线 :
3.分别自基圆圆周向外量 取从动件位移线图中相 应的位移量 ;
基于AutoCAD与Excel的凸轮轮廓曲线设计
基于AutoCAD与Excel的凸轮轮廓曲线设计郑彬;尧遥【摘要】以AutoCAD2010为平台,对凸轮轮廓进行了平面设计,与MATLAB不同,通过Excel软件导入轮廓坐标方程,求出轮廓坐标输入到AutoCAD平台中.采用此方法对凸轮轮廓进行设计,原理简单、操作便捷,利用已知的凸轮设计参数,能够轻松精确求出轮廓坐标点,提高凸轮设计的效率,缩短设计时间.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)011【总页数】3页(P17-19)【关键词】凸轮轮廓曲线;Excel;AutoCAD【作者】郑彬;尧遥【作者单位】攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花617000;攀枝花学院交通与汽车工程学院,四川攀枝花617000【正文语种】中文【中图分类】TP391.72引言在各种机器中,常常采用凸轮从动件系统,如汽车发动机的气门是靠凸轮开启的,在许多制造消费品的机器上,也采用各式各样的凸轮。
与连杆机构相比较,凸轮机构较易实现所规定的运动规律[1]。
尤其原动件连续运动而从动件作间歇运动时,采用凸轮机构最为方便[2]。
但凸轮的设计必须依靠精确的凸轮轮廓线来满足从动件的各种预期的运动规律。
凸轮机构的设计,关键是获得精确的凸轮轮廓曲线来满足从动件各种预期的运动规律,以实现机械的自动化,而凸轮曲线特性优良与否直接影响到凸轮机构的效率、精度以及寿命[3]。
凸轮轮廓线的设计一般分为图解法和解析法。
解析法精度较高,但计算繁琐;图解法虽然直观、方便,但手工作图误差较大,一般用于低速和不重要的场合[4]。
通过运用解析法可以精确地计算出轮廓线上的各点坐标,然后绘制成图。
AutoCAD具有完备的二维绘图[5]。
Excel程序可以使不具备一定编写程序能力的工程技术人员非常方便地进行机械设计计算[6]。
1 凸轮轮廓线的解析法设计凸轮指的是机械的回转或滑动件(如轮或轮的突出部分),它把运动传递给紧靠其边缘移动的滚轮或在槽面上自由运动的针杆,或者它从这样的滚轮和针杆中承受力。
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摆动基准 位置 输出轴 输入轴 输入轴 壳体板 盖板
基准位置
动 作 的 解 说
平 行 凸 轮 单 元
S
摆动基准 位置
基准位置 输出轴 壳体板 输入轴 壳体板 盖板 摆动基准 位置
平 行 凸 轮 单 元
R
基准位置 输出轴 输入轴 壳体板
输入轴键槽位置关系和割付角 h
输 出 轴 回 转 角
Vm
V Am Ta Tc Td
Tb
J
T
常数的公式
Ta Tb Am TaTb Va Sa Vm Sb Sc Sd
B-13
变位的公式
区间 S 区间 Tb Tb S T Ta TaAm Ta Am T sin Ta T Tb Tb Ta Am T Ta T Ta Tb Ta
cos
TaAm Ta Am TbAm Tb Ta Sb Sa Am Ta Am
动 作 的 解 说
Va
Am
A Ta Tb
J
T
常数的公式
Ta Am
变位的公式
区间 S T TaAm Ta Ta T Ta Am sin T Ta T Ta Ta
Ta TaAm Ta Am Sa
Ta
区间 S
T Ta Ta Am
Va Sa Sb
cos
Ta Am
区间 S
Va T Ta Sa Ta T Ta Am T cos Va T Ta Sb
技 术 解 说
不等分分割
h
输入轴回转角
h
h
动 作 的 解 说
h
特殊摆动
输 出 轴 回 转 角
h
输入轴回转角
h
h
h
特殊摆动
输入轴a方向回转的场合
输 出 轴 回 转 角
h h
h h
输入轴回转角
h
h
输入轴b方向摆动
输 出 轴 回 转 角
h h
h
输入轴回转角
h
h
h
特殊时间的分度头在订货的场合,请在确认一下各点的基础上,做成计时图。 输入轴的键槽、安装孔位置和基准点 输入、输出轴的回转方向 平行凸轮单元的场合轴的配置
停留时
移动中
平行凸轮
移动开始
停留时
移动中
移动开始
B-4
动作的解说
2.分割数和割付角
技 术 解 说
2-1 分割数
n
滚子齿轮凸轮的割付角
输出轴
分度头的输出轴反复进行移动和停止的周期动作,这个 输出轴1圈之间停止的数量称之为分割数。例如,输出 轴旋转1周360°等距离分割4个位置上停留的场合,输
动 作 的 解 说
Va Tb Ta
Sa
Va T Ta Sa 区间 Tb T Tb S Vm T Tb Sb 区间 Tb T Ta Tb Ta Am T Tb S sin Tb Ta T Tb Vm T Tb 区间 Ta T Ta Am T Ta S cos Ta Va T Ta Sd
Tb Ta Am Sc
MT
变形台型曲线
出轴每次移动90°,这个90°称之为摆动角 分割数与摆动角之间存在以下关系。
。
n 摆动系列的场合,输出轴按照一定角度摇动,不使 用分割数而使用摆动角。
输入轴 凸轮
2-2 割付角
h
凸轮展开图
割付角是相对于输出轴分割一次移动对应的输入轴的回 转角度。 割付角的区间称之为分割区间,其它区间称之为停留区 间。停留区间中,输入轴即使在回转,输出轴保持停止 状态。对应于割付角的规格,能够在某些范围内自由选 择,这个场合,按照输入轴的动作方式有两类基准供选 择。 输入轴连续回转的场合 输出轴移动时间与停止时间之比与割付角和停留角之比 相一致。例如,选择割付角120°的场合,停留角就是 240°,移动和停止时间之比也是1:2。 输入轴每次分割后停止的场合 移动与停止时间之比,因为可以通过输入轴停止时间进 行调整,因此,从有利于能力方面考虑通常的割付角为 270°、300°等,在标准中选择比较大的角度。 分割区间 割付角 h
称机械动作一个周期所要的时间为周期时间。 机械上有各自的周期时间,机械全体的周期时间称 之为及其周期时间,构成机械的单元的周期时间称 之为单元周期时间。在以下,没有专门说明的时 候,说周期时间就是表示单元周期时间。 分度头的输入轴连续回转的场合,机器的周期时间 与单元的周期时间是一致的。但是,分度头的输入 轴,每分割一次,就停止的场合,机器的周期时间 与单元的周期时间就不一样。这样就产生将两者分 别进行考虑的必要。 在分度头尺寸选定的场合,使用单元周期时间。
2-4 总割付角
t
总割付角表示输入轴1回转中存在的割付角的总和。 1次停留的场合,割付角和总割付角相同。本样本 中,型号、力矩表的规格等中使用总割付角表示。 t h z 标准规格的场合
B-6
动作的解说
4.计时图和键槽位置
技 术 解 说
4-1 计时图
用来表示分度头输出轴的动作的称之为计时图。 标准的单元中没有什么问题,在特殊的规格中, 输出轴进行复杂动作的场合,为了说明动作使用 计时图。 计时图的描绘方法是用横轴表示输入轴的回转角 (位置),(注2),用纵轴表示输出轴的回转 角(位置),针对输入轴的位置表示输出轴的位 置。 实际描绘的场合,先将分割区间的开始位置和重 点位置点上,再用直线将两点连接。(注3) 计时图的线按以下方式描绘 分割区间 输入轴和输出轴均在动作,最终成向右上或向 右下的线条。向右上或向右下的不同与凸轮扭 曲的方向相对应。按照原点的方向,向右上的 线表示向右扭曲,向向右下的线是否向左扭曲 不能肯定。 停留区间 输入轴回转但输出轴不动,因此成一条水平直 线。 计时图上描绘的原点(输入、输出轴的起点, 0°位置)在标准上是本样本记载的外观图上键 槽的位置。(但是摆动系列的场合,为了方便, 将输出轴移动到中间位置进行描绘。)假如用户 对分度头有特殊动作的要求,可以将其规格指定 计时图,只要没有特别的障碍,可以与其相符合。 另外特殊的时间的场合,输入轴反转不能达到预 期的动作。因此输入、输出轴的方向请与计时图 一起必须明确记载。
h
h 输入轴回转角 h
h
4-4 标准减速器
是一种使用凸轮和凸轮随动器的间隙极小的减速机。 输入轴回转1周(360°)中没有停留区间,在输入 轴匀速回转的条件下,输出减速。
输入轴键槽位置关系和割付角 h
输 出 轴 回 转 角
h
h
输入轴回转角
B-9
4-5 特殊类型的计时图例
特殊分度头
输 出 轴 回 转 角
动作的解说
1.各部名称和动作
技 术 解 说
各部名称
滚子齿轮凸轮机构
●壳体
动 作 的 解 说
●输出轴 ●凸轮随动器 输出轴 平行凸轮机构
●壳体 输出轴 ●输入轴 凸轮随动器
平行凸轮
●输出轴
●壳体板
输入轴
B-3
动作
技 术 解 说
滚子齿轮凸轮
动 作 的 解 说
这里,h是实际变位的大小,th表示这个变位从开 始到完了之间的时间。
B-11
MS
变形正弦曲线
技 术 解 说
Sb 变形正弦曲线是周期性曲线(正弦曲线)的加速度 的峰值向前后移动(变形)后的曲线。其各个特性 值比较小,而且平衡性能好,因此得到广泛的应 用。这个曲线也被本公司当作标准曲线采用。 V Vm S Sa
像Am等那样的表示 实际进行设计的场合,使用带单位的数值,表现凸 轮曲线的场合,使用没有单位的无次元数值。 无次元数值与实际的(带次元的数值)之间有以下 关系。带次元的数值变位(S) 速度(V) 加 速度(a) 跳动(j)分别为: s h S v a j h th h th h th V A J
凸轮作为机械要素自古就存在,并有各种方式的 案例。参考这些凸轮曲线,能够表现更加新的, 加工精度更高的自由的凸轮形状。 初期的凸轮是按照凸轮轮廓定义的,并没有特别 考虑其运动特性。现在是以凸轮输出轴的运动特 性定义的,按其特性生成凸轮的轮廓,因此,能 够在高次元上满足高精度和高频度这样相反特性 的要求。
滚 子 齿 轮 凸 轮 单 元
停止位置 基准位置 输出轴 输入轴 输入轴 停止位置 平 行 凸 轮 单 元 基准位置 输出轴 输入轴
技 术 解 说
动 作 的 解 说
输入轴键槽位置和割付角 h
1次停留
输 出 轴 回 转 角
h
h 2次停留
输 出 轴 回 转 角
h
h h
h
3次停留
输 出 轴 回 转 角
h
h
h
h
h
h 4次停留
输 出 轴 回 转 角
h
h
h
h
输入轴回转角
h
h
h
h
B-8
动作的解说
4.计时图和键槽位置
技 术 解 说
4-3 标准摆动型
标准的摆动型中输入轴键槽在基准位置的场合,在 摆动凸轮的两个停留区间内,有一个是处于停留区 间的中央位置。这个时候的输出轴停留在摆动基准 位置上,随着输入轴的回转,从这个位置开始,摆 动所需的角度。 (注1)产品规格(D)篇的外型尺寸图中输出轴 键槽描绘处于摆动角的中间位置。 输入输出轴的基准位置以及摆动的基准位置 ( )如右图所示。设计时请确认。 (注2)输出轴的形状是法兰的场合,法兰面上安 装孔的位置与键槽的位置关系相同。
Ta Ta
B-12
动作的解说
5.凸轮曲线
技 术 解 说
MC
变形匀速曲线
Sc Sd
变形匀速曲线是在移动的途中有匀速运动部分的曲
动 作 的 解 说
S Sa
Sb
线。在运动特性方面不如MS曲线,只是在移动途 中需要进行工件的转移或必须匀速移动工件的时候 才使用这种曲线。通常称之为MCV50曲线,但在 本公司简称为MC曲线。 MCV50的数字部分(50)的意思是表示输出轴匀 速移动时间所占的比例,MCV50载全部移动时间 中有50%的时间是匀速运动。其它也有使用 MCV25的事例。 A V