第05章 凸轮机构-图解法设计凸轮轮廓-
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第5章凸轮机构1.从动件的运动规律:等速,等加速等减速,余弦加速度,正弦加速度2.动力特性:刚性冲击,柔性冲击3.设计原理:反转法,比例尺,等分基圆,偏置从动件压力角与自锁条件4.基本参数:基圆半径,滚子半径,平底尺寸【思考题】5-1 凸轮机构的应用场合是什么?凸轮机构的组成是什么?通常用什么办法保证凸轮与从动件之间的接触?5-2 凸轮机构分成哪几类?凸轮机构有什么特点?5-3 为什么滚子从动件是最常用的从动件型式?5-4 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些?各有什么特点?5-5 图解法绘制凸轮轮廓的原理是什么?为什么要采用这种原理?5-6 什么情况下要用解析法设计凸轮的轮廓?5-7 设计凸轮应注意那些问题?5-8 从现有的机器上找出两个凸轮机构应用实例,分析其类型和运动规律?A级能力训练题1.在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,运动规律产生柔性冲击,运动规律则没有冲击。
2.在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中,只宜用于低速的情况,宜用于中速,但不宜用于高速的情况,而可在高速下应用。
3.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,若发现凸轮轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数的改变上应采取的措施是或。
4.移动从动件盘形凸轮机构,当从动件运动规律一定时,欲同时降低升程的压力角,可采用的措施是。
若只降低升程的压力角,可采用方法。
5.凸轮的基圆半径是从到的最短距离。
6.设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线时,发现压力角超过了许用值,且廓线出现变尖现象,此时应采用的措施是__________________________________________。
7.与其他机构相比,凸轮机构的最大优点是。
(1)便于润滑(2)可实现客种预期的运动规律(3)从动件的行程可较大(4)制造方便,易获得较高的精度8.凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角,而凸轮机构的尺寸。
(1)增大(2)减小(3)不变(4)增大或减小9.设计凸轮廓线对,若减小凸轮的基圆半径r b,则凸轮廓线曲率半径将。
第5章凸轮机构1.从动件的运动规律:等速,等加速等减速,余弦加速度,正弦加速度2.动力特性:刚性冲击,柔性冲击3.设计原理:反转法,比例尺,等分基圆,偏置从动件压力角与自锁条件4.基本参数:基圆半径,滚子半径,平底尺寸【思考题】5-1 凸轮机构的应用场合是什么?凸轮机构的组成是什么?通常用什么办法保证凸轮与从动件之间的接触?5-2 凸轮机构分成哪几类?凸轮机构有什么特点?5-3 为什么滚子从动件是最常用的从动件型式?5-4 凸轮机构从动件的常用运动规律有那些?各有什么特点?5-5 图解法绘制凸轮轮廓的原理是什么?为什么要采用这种原理?5-6 什么情况下要用解析法设计凸轮的轮廓?5-7 设计凸轮应注意那些问题?5-8 从现有的机器上找出两个凸轮机构应用实例,分析其类型和运动规律?A级能力训练题1.在凸轮机构的几种基本的从动件运动规律中,运动规律使凸轮机构产生刚性冲击,运动规律产生柔性冲击,运动规律则没有冲击。
2.在凸轮机构的各种常用的推杆运动规律中,只宜用于低速的情况,宜用于中速,但不宜用于高速的情况,而可在高速下应用。
3.设计滚子推杆盘形凸轮轮廓线时,若发现凸轮轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数的改变上应采取的措施是或。
4.移动从动件盘形凸轮机构,当从动件运动规律一定时,欲同时降低升程的压力角,可采用的措施是。
若只降低升程的压力角,可采用方法。
5.凸轮的基圆半径是从到的最短距离。
6.设计直动滚子推杆盘形凸轮机构的工作廓线时,发现压力角超过了许用值,且廓线出现变尖现象,此时应采用的措施是__________________________________________。
7.与其他机构相比,凸轮机构的最大优点是。
(1)便于润滑(2)可实现客种预期的运动规律(3)从动件的行程可较大(4)制造方便,易获得较高的精度8.凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角,而凸轮机构的尺寸。
(1)增大(2)减小(3)不变(4)增大或减小9.设计凸轮廓线对,若减小凸轮的基圆半径r b,则凸轮廓线曲率半径将。
滚子从动件凸轮机构设计当根据使用场合和工作要求选定了凸轮机构的类型和从动件的运动规律后,即可根据选定的基圆半径着手进行凸轮轮廓曲线的设计。
凸轮廓线的设计方法有图解法和解析法,其依据的基本原理相同。
凸轮机构工作时,凸轮和从动件都在运动,为了在图纸上绘制出凸轮的轮廓曲线,可采用反转法。
下面以图示的对心尖端移动从动件盘形凸轮机构为例来说明其原理。
从图中可以看出:凸轮转动时,凸轮机构的真实运动情况:凸轮以等角速度ω绕轴O 逆时针转动,推动从动件在导路中上、下往复移动。
当从动件处于最低位置时,凸轮轮廓曲线与从动件在A点接触,当凸轮转过φ1角时,凸轮的向径OA 将转到OA´的位置上,而凸轮轮廓将转到图中兰色虚线所示的位置。
这时从动件尖端从最低位置A 上升到B´,上升的距离s1=AB´。
采用反转法,凸轮机构的运动情况:现在设想凸轮固定不动,而让从动件连同导路一起绕O点以角速度(-ω)转过φ1角,此时从动件将一方面随导路一起以角速度(-ω)转动,同时又在导路中作相对移动,运动到图中粉红色虚线所示的位置。
此时从动件向上移动的距离与前相同。
此时从动件尖端所占据的位置B 一定是凸轮轮廓曲线上的一点。
若继续反转从动件,可得凸轮轮廓曲线上的其它点。
由于这种方法是假定凸轮固定不动而使从动件连同导路一起反转,故称反转法(或运动倒置法)。
凸轮机构的形式多种多样,反转法原理适用于各种凸轮轮廓曲线的设计。
一、直动从动件盘形凸轮廓线的设计(1)尖端从动件以一偏置移动尖端从动件盘形凸轮机构为例。
设已知凸轮的基圆半径为rb,从动件轴线偏于凸轮轴心的左侧,偏距为e,凸轮以等角速度ω顺时针方向转动,从动件的位移曲线如图(b)所示,试设计凸轮的轮廓曲线。
依据反转法原理,具体设计步骤如下:1)选取适当的比例尺,作出从动件的位移线图。
将位移曲线的横坐标分成若干等份,得分点1,2, (12)2)选取同样的比例尺,以O 为圆心,rb为半径作基圆,并根据从动件的偏置方向画出从动件的起始位置线,该位置线与基圆的交点B0,便是从动件尖端的初始位置。
凸轮机构设计(图文)一、凸轮机构概述凸轮机构是一种常见的机械传动装置,主要由凸轮、从动件和机架组成。
它通过凸轮的轮廓曲线,使从动件实现预期的运动规律。
凸轮机构具有结构简单、运动可靠、传动精度高等优点,广泛应用于各种自动化设备和机械中。
二、凸轮机构设计要点1. 确定从动件的运动规律在设计凸轮机构之前,要明确从动件的运动规律,包括位移、速度和加速度等。
这将为后续的凸轮轮廓设计提供依据。
2. 选择合适的凸轮类型根据从动件的运动规律和实际应用需求,选择合适的凸轮类型,如平面凸轮、圆柱凸轮、摆动凸轮等。
3. 设计凸轮轮廓曲线凸轮轮廓曲线是凸轮机构设计的核心部分。
设计时,要确保凸轮与从动件之间的运动协调,避免干涉和冲击。
三、凸轮机构设计步骤1. 分析运动需求在设计之初,我们需要深入了解设备的工作原理和从动件的运动需求。
这包括从动件的运动轨迹、速度、加速度以及所需的力和行程。
这些信息将帮助我们确定凸轮的基本尺寸和形状。
2. 初步确定凸轮尺寸基于运动需求分析,我们可以初步确定凸轮的直径、基圆半径和宽度等关键尺寸。
这些尺寸将直接影响凸轮的强度、刚度和运动性能。
3. 设计凸轮轮廓确保从动件的运动平稳,避免突变和冲击。
考虑凸轮与从动件之间的间隙,防止运动干涉。
优化轮廓曲线,减少加工难度和提高耐磨性。
四、凸轮机构材料选择考虑耐磨性:凸轮在连续工作中会与从动件接触,因此应选择耐磨材料,如钢、铸铁或耐磨塑料。
考虑重量和成本:在满足性能要求的前提下,可以选择重量轻、成本较低的材料。
考虑环境因素:如果凸轮机构将工作在特殊环境中,如高温或腐蚀性环境,需要选择相应的耐高温或耐腐蚀材料。
五、凸轮机构的加工与装配精确加工:凸轮的轮廓必须严格按照设计图纸加工,以确保运动的精确性。
间隙调整:在装配时,需要适当调整凸轮与从动件之间的间隙,以确保运动的顺畅。
校验运动:装配完成后,应对凸轮机构进行运动校验,确保从动件的运动符合预期。
六、凸轮机构动态分析与优化在设计过程中,动态分析是不可或缺的一环。