偏置移动尖顶从动件盘形凸轮轮廓线设计ppt课件

c7r0c8 c660ºO
c9B0 120º c10
e c0
c5 c4 18c03ºc2c1
B1 B2 B3
（2）按基本 尺寸作出凸轮机构的 初始位置；
（3）按- 方向划分偏距圆得 c0、 c1、c2 等点；并过这 些点作 偏距圆的切线，即为反转导路线；
B4
B6
B5
（4）在各反转导路线上量取与位移 图相应的位移，得B1、B2、 等点，即为凸轮轮廓上的点。3
2
（6）将Bo 、 B1 、B2 … 等各点连成光滑曲线即得到凸轮轮廓曲线。
2.偏置移动尖顶从动件盘形凸轮轮廓线设计
S 180 , s 60 , 120
-
h
o
2
1 2 3 4 5 6 7 8 910
180º
60º 120º
（1）按已设计好的运动规律作出
B9
B10
位移线图；
B8 B7
180º
60º 120º
max
0 A0
6
5.摆动尖顶从动件盘形凸轮轮廓线设计
A7
C
8
A6 C
7
A8
-
A9
max
C
9
BB
8
B
9
r0
7
C10
B12100° B0
O
B1
aB
C1 L
C210
o
2
A10
1 2 3 4 5 6 7 8 910
180º
60º 120º
（1）作出角位移线图；
A（0 2）作初始位置；
lCP = (S+S0 )tg α S0= r02 -e2
n
得： tgα = ds/dφ + e
S + r20 - e2
于是： tgα = ds/dφ ± e
S + r20 - e2
s s0
B
ω Dαr0
OP
C
n
“+” 用于导路和瞬心位于中心两侧； “-” 用于导路和瞬心位于中心同侧；
e ds/dφ
ds e tan d
s r02 e2
在偏距一定，从动件的运动规律已知的条件下，加大基圆半径r0， 可减小压力角α，从而改善机构的传力特性。但机构的尺寸会增大。
S + r20 - e2
（2）凸轮基圆半径的确定 凸轮基圆半径的确定的原则是：应在满足αmax≤[α]的条件下， 合理的确定凸轮的基圆半径，使凸轮机构的尺寸不至过大。即
作图步骤：
o
1'
2'
3'
4'
5'
6'
h
7' 8' 9' 10'
2
1 2 3 4 5 6 7 8 910
180º
60º 120º
（1）选比例尺
3 mm
,
l
1mm , mm
作从动件位移线图，在φ轴上将3600分成
若干等份（推程、回程等份数可不同）得到11,、22,，┄┄。
（2）用与位移曲线相同的长度比例尺，以o为圆心、以 r0为半径作基圆，以e为半 径作偏距圆，按从动件偏置方向作从动件的起始位置线KC0 , 此基圆与起始位置线 KC0的交点Co，便是从动件尖顶的起始位置。
（3）自OC0沿ω的相反方向取角度 180 , s 60 , 120 并将它们各分成
与位移线图对应的若干等分，得 C1、C2、C3 … 等诸点。
（4）过C1、C2、C3 … 等诸点作偏距圆的切线，它们便是反转后从动件导路的各 个位置。 （5）沿以上各切线自基圆开始量取从动件相应的位移量，即取线段 B1C 1=11, ,B2C 2=22, … , 得 B1 、B2 … 等各点，这些点即为反转后尖底的 一系列位置。
120º
1
180º
平底凸轮 机构
5
5.摆动尖顶从动件盘形
凸轮轮廓线设计
已知：凸轮逆时针转动，r0=40mm,o
从动件的运动规律，Ψmax=36。，从动件 顺时针摆动，凸轮轴心与从动件转轴之间
的中心距 OA 0=a=80mm，
AOBO=L=60mm。
B1
AB
B0
L
r0
O
a
max
2
1 2 3 4 5 6 7 8 910
A5
2
B B180°B
6 5
4C
C 3 2
C
C
（3）按- 方向划分圆R得A0、
A1
A1、A2 等点；即得机架 反转的一系列位置；
6
5
43
R
（4）找从动件反转后的一系
A4
A2
列位置，得 C1、C2、
A3
等点，即为凸轮轮廓上的点。
7
第四节 凸轮机构的压力角和基本尺寸
一、凸轮机构的压力角 二、凸轮基圆半径的确定 三、滚子从动件滚子半径的选择
的受力状况来看， 越小越好。
10
设计凸轮机构时务必使 max[] 许用压力角的推荐值：
推程时
对于移动从动件， []=30º 对于摆动从动件， []=35º~45º
回程时：[]=70º~80º
11
3、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系
P点为速度瞬心， 于是有：
v=lOPω → lOP =v / ω = ds/dφ = lOC + lCP
每个圆只切一次--圆的公切线），此 包络线即为所求的凸轮的实际轮廓线。
实际轮廓曲线
'
理论轮廓曲线
注意： （1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；
（2）凸轮的基圆半径是指理论轮廓曲线的最小向径。 4
4.移动平底从动件盘形凸轮轮廓线设计
-
s
1Baidu Nhomakorabea 2
2
O 1 2 3 4 56 7 8 9
180º
120º 60º
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。
13
Q n
v2
F 1
A
2
•B F
n o
n
14
n
v2
F 1
•A
v2
n
B•
F
n
o
n
15
F vc
C
1 A
2 B
16
二、凸轮基圆半径的确定 （1）凸轮机构的压力角与基圆半径的关系
8
第四节 凸轮机构的压力角和基本尺寸
一、凸轮机构的压力角
1. 压力角 ：
在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机
构中驱使从动件运动的力的方向线与从动 件上受力点的速度方向线所夹的锐角。
2. 压力角与凸轮机构受力情况的关系
Q n
v2
F F1 A
F2
Q—作用在从动件上的载荷
F—凸轮对从动件的作用力
F1 F cos 推动从动件运动的有效分力 F2 F sin 阻碍从动件运动的有害分力
3.偏置移动滚子从动件盘形凸轮轮廓线设计
已知：从动件运动规律，凸轮基圆
半径 r0 ，凸轮以等角速度ω逆时针转 动，滚子半径 rT。
作图步骤：
（1）将滚子中心看作是尖顶从动件
rT
B0
的尖顶，按照前述方法画出尖顶从动
件的凸轮轮廓曲线，该曲线称为凸轮
r0
的理论轮廓曲线。
（2）以理论轮廓曲线上各点为圆心， 以滚子半径 rT为半径画一系列圆，作 这些圆的包络线（与每个小圆相切，
偏置移动尖顶从动件盘形凸轮轮廓线设计
已知：基圆半径 r0 =30mm，偏e=12mm,
凸轮以等角速度ω逆时针转动，从动件 在推程中按等速运动规律上升，升程 h=40mm，从动件在回程中以等 加速等减 速运动规律下降返回原处。
180 , s 60 , 120
1
180 , s 60 , 120
lOC = e lCP = ds/dφ - e
lCP = (S+S0 )tg α S0= r20 -e2 tgα = ds/dφ - e
ω
S + r20 - e2
r0↑ →α↓
若发现设计结果α〉[α]，可增大r0
nv
B
s
r0Dα v
s0
OP
eC
n
ds/dδ
12
同理，当导路位于中心左侧时，有：
lOP =lCP- lOC → lCP = ds/dφ + e
越小，受力越好。
o
n
9
F1 F cos F2 F sin
推动从动件运动的有效分力 阻碍从动件运动的有害分力
当增大到某一数值时，有害分力F2引起的
摩擦阻力大于有效分力F1，此时无论凸轮给 从动件的作用力有多大，都不能推动从动件
运动，这种现象称为机构的自锁。
结论：从避免机构的自锁，使机构具有良好
先按满足推程压力角α≤[α]的条件来确定基圆半径r0，
r0 ={[(ds/dφ-e)/tan[α]-s]2+e2}1/2
17
还要考虑满足凸轮的结构及强度的要求： 当凸轮和轴做成一体时，凸轮廓线的最小半 径应大于轴的半径。
凸轮与轴分开加工时，ro>(0.8~1)ds
ds为凸轮轴直径
18