机械原理NO[1].16凸轮机构基本尺寸(1)

P点为凸轮与推杆此时的相对瞬心
当凸轮型式一定（e一定），运动规律一定（Op一 定），r0增大，减小。但r0过大，结构不紧凑，
工程上，满足 的前提下，r0越小越好，结
构越紧凑。
将 代入上式 ，得：
由于推杆s是变化的， 由此式算出的r0也不同，
r0
取其最大者为凸轮机构的
r0。
dstdg
（1）画出该凸轮基圆；
（2）标出升程运动角和回程运动角； （3）标出图示位置时从动件的初始位置角和角位移；
（4）标出图示位置从动件之压力角；
（5）标出从动件的最大角位移max。
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第9章 凸轮机构及其设计
14。图示为对心直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘。已知 圆盘半径R=40mm，该圆盘的回转中心与几何中心间的距离AO=25mm， 滚子半径rr=10 mm。试求：
e
2
s
e2
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第9章 凸轮机构及其设计
三、滚子推杆滚子半径的选择
滚子半径的选择原则： 滚子的结构和强度； 推杆运动不失真。
（1）a min rr 1 ~ 5mm ，
（2）保证结构强度要求， 一般 rr (0.1 ~ 0.5)r0 。
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第9章 凸轮机构及其设计
四、平底推杆的平底尺寸
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第9章 凸轮机构及其设计
§ 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定
（Definition of cam basic size）
一、凸轮机构中的作用力和凸轮机构的 压力角
以推杆为受力分离体，推杆在推程受力：
G：推杆所受载荷（包括自重） F：凸轮给推杆的作用力
Fr1，Fr2：导轨两侧给推杆的总反力
1、2：当量摩擦角
10。当直动尖顶推杆盘形凸轮机构发生自锁现象时， 应采取哪些措施？
11。如何保证平底推杆运动不失真？
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第9章 凸轮机构及其设计
作业：
9-7
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第9章 凸轮机构及其设计
12.图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为偏心圆盘，其直 径D=42mm，滚子半径 rr=5 mm，偏距 e=6 mm，
lmax
(lop )max
( ds
d
)max
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第9章 凸轮机构及其设计
第九章 主要内容及思考题
主要内容：
推杆运动规律及其特性；
凸轮轮廓曲线的设计；
凸轮机构基本尺寸的确定。
难点：反转法
1。要注意推杆反转的方向 （与凸轮转动方向相反）；
2。要注意推杆在反转运动中 占据的位置（推杆在反转时， 前后两位置的夹角与凸轮的 转角相等）；
（1）该凸轮的基圆半径 r0； （2）从动件的行程h；
（3）推程中的最大压力角 max
（4）推程压力角为最大时所对应的从动件的位移 s 为多少？
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第9章 凸轮机构及其设计
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第9章 凸轮机构及其设计
4。同一个凸轮廓线，采用尖顶从动件、滚子从动件 及平底从动件，所实现的从动件的运动规律是否 相同？
5。同一理论廓线，采用不同的滚子半径的推杆，所 实现的运动规律是否相同？
6。凸轮实际廓线的最小向径即为基圆半径，对否？
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第9章 凸轮机构及其设计
7。图示为平底从动件盘形凸 轮机构：
（1）图示位置机构的瞬心？
：凸轮机构的压力角（推杆所受正压 力方向与推杆受力点的速度方向所夹 的锐角）
根据力的平衡条件， Fx 0
Fy 0
MB 0
F
cos(
1)
(1
G
2b ) sin(
l
1)tg2
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第9章 凸轮机构及其设计
F
G
c os (
1)
(1
2b ) sin(
l
1)tg2
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第9章 凸轮机构及其设计
（2）图示位置时凸轮的转角？
பைடு நூலகம்
（3）图示位置时推杆位移？
8。图示为摆动滚子推杆盘形
凸轮机构：凸轮是一个半 径为R的偏心圆盘，滚子半 径为r,
（1）基圆半径r0?
(2)当滚子从C到D点接触过 程中，凸轮转过多大角度？
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第9章 凸轮机构及其设计
9。为什么要对凸轮机构的压力角加以限制（应对推程 和回程分别讨论）？
3。要注意推杆在反转时的 位移（是指从基圆向外量起 的到理论廓线的线段）。
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第9章 凸轮机构及其设计
第九章 思考题
1。在设计直动推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线时，若 机构的最大压力角超出了许用值，试问可采用哪 几种措施来减小最大压力角或增大许用压力角？
2。设计凸轮基圆半径时应考虑哪些因素？
3。若用滚子推杆的凸轮机构，当出现运动失真时， 应采取哪些措施？
平底从动件也会出现运动失真的情 况：一方面，要保证从动件平底
与凸轮总是相切接触，则平底的 尺寸需要足够大，否则就会出现 运动失真；另一方面，具有平底 从动件的凸轮机构，其凸轮轮廓 的向径不能变化太快，否则也会 出现运动失真，可加大基圆半径 来消除这种失真。
平底尺寸：
l 2lmax (5 ~ 7)mm
讨论压力角：
（1）压力角是推杆与凸轮接触点处 凸轮法线方向与推杆该点的速度 方向所夹的锐角；
（2）当凸轮廓线的不同点与推杆接 触时，压力角也不同；
（3）压力角是对应于凸轮的理论廓 线的。
不同机构压力角的标定：
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第9章 凸轮机构及其设计
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第9章 凸轮机构及其设计
二、凸轮基圆半径的确定
基圆半径与压力角的关系：
（1）确定基圆半径，并画出基圆； （2）画出凸轮的理论轮廓曲线； （3）求出从动件的行程 h；
（4）确定从动件的推程运动角及回程运动角；
（5）说明该机构在运动中有无失真现象，为什么？
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第9章 凸轮机构及其设计
13。在图示摆动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，且逆时针 方向 回转。试在图上：