滚子半径为r从动件的运动规律

滚子半径的选择
§4
凸轮机构基本尺寸
1．压力角的确定
压力角：从动件与凸轮在接触点 处的受力方向与其在该点绝对速
度方向之间所夹的锐角
n F

F
t
F″
t
驱动力F与压力角 ↑ → F ↓ → ↓ 当 大于一定值 → 自锁.
w
n
原则
max []
2.基圆半径
tan
rb sK w1
S h
V
a
hw

∞






-∞
三、等加速等减速运动规律
S
h
A B C
V
2hw
a
4hw2





A B C


行程（推程或回程）的前半行程作等加速运动， 后半行程作等减速运动 特点: a为有限值的突变→ 惯性力小，运动的 始、中、末点有柔性冲击，适于中低速、轻载。
三、余弦加速度运动规律 (简谐运动位移运动规律) 点在圆周上作匀速运动, 它在这个圆的直径上的 投影所构成的运动。 凸轮作匀速运动, S2按余弦规律变化 , 余弦加速度运动, 始点与终点有柔性冲击。 特点: 加速度变化连续平缓. 始、末点有柔性冲击. 适于中低速、中轻载.
C B'
h
S
A
w
D
rb
s'

r
' s

B
8. 行程 (升程) h
尖底直动从动件的位移曲线
二、等速运动规律 推程运动方程
h s v
w
a0

等速运动规律运动线图
二、等速运动规律 凸轮作等速运动→从动件也作等速运动V=C
特点：设计简单、匀速进给,始、末两点有刚性冲击. 适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求 匀速的情况.
k2
（ 6－12）
增大基圆半径，可使凸轮机构的压力角减小；但同时会使凸轮机 构的整体尺寸增大； 基圆越小，压力角越大；导致磨损加剧，甚至引起机构自锁。
在压力角不超过许用值的原则下，应尽可能采用较小的基圆半径。
基圆rb 越小 结构紧凑 压力角 效率 自锁 一般： rb≥(0.8～1)dz
平底从动件
平底从动件
平底从动件
• 接触面易形成油膜，利于 润滑，常用于高速运动 • 配合的凸轮轮廓必须全部 外凸
四、应用
绕线机构
配气机构
§2
从动件常用运动规律
一、基本概念 1.基圆、基圆半径 rb 2.向径 r 3. 推程、推程运动角 4. 远休止角 s 5. 回程、回程运动角 ' 6. 近休止角 s' 7.转角、位移 S
3． 滚子半径的确定
c =-r
c实际轮廓的曲率半径； 理论轮廓的曲率半径； r滚子半径。 r 过小 →滚子及滚子销的强度会不够 r 过大 →凸轮工作廓线变尖或失真 c
r
要求 r＜
r ≤ 0.4rb , 且 r ≤ 0.8 min
r = 变尖 r > 失真
凸轮
从动件
三、分类
1 按凸轮的形状分
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
凸轮 从动件 从动件 从动件 凸轮 凸轮
平面凸轮 空间凸轮
2 按从动件的形状分 尖顶从动件
• 尖顶始终能够与凸轮轮廓 保持接触，可实现复杂的 运动规律 • 易磨损，只宜用于轻载、 低速
尖顶从动件
滚子从动件
滚子从动件
• 耐磨、承载大，较常用
已知：凸轮以等角速度w 顺时针方向转动，凸 轮基圆半径ro，导路与凸轮回转中心间的相对位
臵及偏距e，滚子半径为r,从动件的运动规律。 凸轮的理论廓线：根据滚子中心的运动轨 迹设计出的廓线 凸轮的实际廓线：与滚子直接接触的廓线 过程中的一系列位臵
平底从动件盘形凸轮
与滚子从动件盘形凸轮廓线的设计方法 相类似。
10 9 8 7
例:
已知:rb、h、ω的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角.
-ω
0 1 2 3
解: 1.以已知规律
S
h
作位移曲线.
4 6
5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1800 0 3000 3600 210

2. 作凸轮廓线
直动从动件盘形凸轮廓线设计
尖底从动件盘形凸轮
已知：凸轮以等角速度 顺时针方向转动，凸轮 基圆半径ro，导路与凸轮回转中心间的相对位臵
w 及偏距e,从动件的运动规律。
设计步骤
１、 作从动件的位移线图 ２、确定从动件尖底的初始位臵 ３、确定导路在反转过程中的一系列位臵 ４、确定尖底在反转过程中的一系列位臵 ５、绘制凸轮廓线
三、对心滚子直动从动件 已知: rb、h 、rr 、 ω、 从动杆运动规律.
Байду номын сангаас
工作廓线 理论廓线
滚子从动件盘形凸轮
第五章 凸 轮 机 构
§1 应用与分类 §2 从动件常用运动规律 §3 图解法设计凸轮轮廓 §4 凸轮机构基本尺寸的确定
基本要求: 了解凸轮机构的类型及特点 掌握从动件常用运动规律的特点 掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则 熟练掌握反转法原理并进行凸轮机构设计
§5-1 凸轮机构的组成及分类
一、组成 由三个构件组成的一种高副机构 • 凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件 • 从动件: • 机架 二、特点 ①实现各种复杂的运动要求 优点: ②结构简单、紧凑 ③设计方便 缺点: ①点、线接触，易磨损， ②不适合高速、重载
简谐运动规律运动线图
§3 按给定从动件运动规律设计凸轮轮廓
一、设计原理
相对运动原理 （解析法、作图法）
反转法：
给整个机构加 -ω运动
凸轮不动， 机架反转， 推杆作复合运动
二、对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构
凸轮转角 0～180° 180° ～210° 210° ～300° 300° ～360 从动杆运动规律 等速上升 h 上停程 等速下降 h 下停程 w
将平底与导路中心线的交点作为
假想的尖底从动件的尖端； 应用反转法，根据平底从动件的 运动规律，依次确定出假想的尖端 在反转过程中所处的位臵，并在这 些位臵点分别作出各平底的图形； 作平底的内包络线，即为所要设计 的凸轮廓线
§４ 平面凸轮机构基本尺寸的确定
凸轮机构的压力角 凸轮基园半径的确定