螺旋拆卸器.ppt

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1、4.5.1 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角4.5.2 凸轮机构基本尺寸的设计凸轮机构基本尺寸的设计4.5 凸轮机构的压力角及基本尺寸的设计4.5.1 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角er0s0sl1l2nnQvFB0PFF凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角:指从动件在高副接触点所受的法向压指从动件在高副接触点所受的法向压力力F F与从动件在该点的线速度与从动件在该点的线速度v v方向所方向所夹的锐角夹的锐角。F沿从动件运动方向的有效分力。沿从动件运动方向的有效分力。F使从动件紧压导路的有害分力。使从动件紧压导路的有害分力。分析：分析：，F，由，由F引起的导路中的引起的导路中的摩擦阻力越大，凸轮

2、推动从动件所需的摩擦阻力越大，凸轮推动从动件所需的驱动力越大。驱动力越大。自锁现象：自锁现象：当当增大到某一数值时，因增大到某一数值时，因F引起的摩擦阻力将会超过有效分力引起的摩擦阻力将会超过有效分力F，此时，无论凸轮给从动件的驱动力有，此时，无论凸轮给从动件的驱动力有多大，都不能推动从动件。多大，都不能推动从动件。er0s0sl1l2nnQvFB0PFF极限压力角极限压力角lim：机构开始出现自锁的压力角。其数值与支承间的跨距l2、悬臂长度l1、接触面间的摩擦系数和润滑条件等因素有关。压力角的许用值压力角的许用值:当增大到接近lim 时，会导致驱动力急剧增大，轮廓严重磨损，效率迅速降低，因此

3、规定。推程：直动从动件：2535 摆动从动件：3545回程：形封闭时：力封闭时：从动件的回程由弹簧等外力驱动，而不是凸轮驱动，所以不会出现自锁，回程可以很大，取70 80 取值原则：取值原则：载荷不大，转速不高，滚子接载荷不大，转速不高，滚子接触，润滑良好，支承有较好刚性，取数值上限，触，润滑良好，支承有较好刚性，取数值上限，否则取下限。否则取下限。4.5.1 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角VFBBPSssrOe00K231VP1=VP2_p直动从动件的压力角直动从动件的压力角P 凸轮与从动件的相对速度瞬心。BKP中：偏置的目的：偏置的目的：减小推程压力角减小推程压力角，有利于机，有利于机构

4、的受力。构的受力。VFBBPSssrOe00K231VP1=VP2_p直动从动件的压力角直动从动件的压力角偏置的方向：偏置的方向：将从动件在升程某一位置时的速度矢量v2沿凸轮的转动方向转过90，则矢量端所指的方向即为凸轮基圆心相对于从动件导路所偏移的方向。此时tan注意：注意：偏置会使回程的压力角增大。应用场合：应用场合：用于回程不会发生自锁的力封闭式凸轮机构。p平底从动件的压力角平底从动件的压力角 00;900.PBA 900 由于平底从动件的压力角为常数，并且机构的受由于平底从动件的压力角为常数，并且机构的受力方向不变，采用平底从动件的凸轮机构的运转力方向不变，采用平底从动件的凸轮机构的运

5、转平稳性较好。平稳性较好。p 摆动滚子从动件的压力角摆动滚子从动件的压力角0B1nnPD2FVAOa已知已知 AB=l,AO=aP点为瞬心：点为瞬心：B1，2同向1AAnnVp 摆动平底从动件的压力角摆动平底从动件的压力角FBe接触点接触点B B处的速度方向处的速度方向垂直于垂直于ABAB，B B点的受力点的受力方向垂直于平底。方向垂直于平底。压力角：压力角：e=0e=0时，压力角也为时，压力角也为0 0长度长度ABAB的求法见摆动的求法见摆动平底从动件凸轮廓线平底从动件凸轮廓线的设计内容。的设计内容。4.5.2 凸轮机构基本尺寸的设计凸轮机构基本尺寸的设计p 基圆半径的设计基圆半径的设计p

6、滚子半径的设计滚子半径的设计p 直动从动件偏置方向的设计直动从动件偏置方向的设计p 平底长度的设计平底长度的设计1.1.基圆半径的设计基圆半径的设计u 直动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径直动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径观察得：1、压力角越大，基圆半径越小，机构就越紧凑；2、=时，并选取有利于减少压力角的偏距，可求出最小基圆半径设计原则：设计原则：在在maxmax 的前提下，选取尽可能小的基圆半径的前提下，选取尽可能小的基圆半径r0。p maxmax的位置的位置 是机构位置的函数，必在某一位置出现是机构位置的函数，必在某一位置出现maxmax。maxmax的位置难以用公式求出，用计算机辅助

7、设计。的位置难以用公式求出，用计算机辅助设计。在在0 0360360的范围内试算加校核法。程序框图：的范围内试算加校核法。程序框图：对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子尺寸的对于滚子从动件盘形凸轮机构，滚子尺寸的设计要满足强度和运动特性。设计要满足强度和运动特性。2.2.滚子半径的设计滚子半径的设计u 从强度要求考虑，滚子半径从强度要求考虑，滚子半径r rr r （0.1-0.50.1-0.5）r r0 0u 从运动特性考虑，不能发生运动失真现象。从运动特性考虑，不能发生运动失真现象。设设 理论廓线上某点的曲率半径；理论廓线上某点的曲率半径；a a 实际廓线上对应点的曲率半径；实际廓线上对应点的曲

8、率半径；r rr r 滚子半径。滚子半径。当当理论轮廓外凸时，理论轮廓外凸时，a a=-r rr r，此时分为三种情况：此时分为三种情况：1 1）r rr r，a a 00，可以得出正常的实际廓线；，可以得出正常的实际廓线；2 2）=r rr r，a a =0=0，实际廓线上出现尖点，轮廓极易磨损，不，实际廓线上出现尖点，轮廓极易磨损，不能使用；能使用；3 3）r rr r，a a 00，实际廓线已经相交，交点外的轮廓已被切，实际廓线已经相交，交点外的轮廓已被切掉，导致运动失真；掉，导致运动失真；结论：结论：滚子半径必须小于理论轮廓曲线外凸部分滚子半径必须小于理论轮廓曲线外凸部分 的最小曲率半

9、径的最小曲率半径minmin,建议：建议：rr 0.8 min减小滚子半径增大基圆半径避免失真的方法：避免失真的方法：2.2.滚子半径的设计滚子半径的设计从动件的偏置方向按减小压力角的原则选择，偏置的距离可按下式计算。3.3.偏距的设计偏距的设计一般情况下，从动件的最大速度值在机构压力角最大处；一般情况下，从动件的最大速度值在机构压力角最大处；所以：上式为：所以：上式为：增大偏距可减小机构的压力角，但有限度增大偏距可减小机构的压力角，但有限度4.4.平底长度的设计平底长度的设计附加长度附加长度l由具体的结构需要确定。一般取由具体的结构需要确定。一般取l 57 mmOPTBOPTB推程推程回程回

10、程当从动件上升时，接触点在导路右侧当从动件上升时，接触点在导路右侧:对于平底从动件，要能保证处处对于平底从动件，要能保证处处与凸轮接触，因此应有一定的长度与凸轮接触，因此应有一定的长度l l。当从动件下降时，接触点在导路左侧当从动件下降时，接触点在导路左侧:平底长度为：平底长度为：凸轮机构的尺寸与参数的设计和选择凸轮机构的尺寸与参数的设计和选择有时互相制约，为减小机构的压力角，基有时互相制约，为减小机构的压力角，基圆半径就会增大，导至机构的尺寸和重量圆半径就会增大，导至机构的尺寸和重量增大。设计时应进行整体的优化，使其综增大。设计时应进行整体的优化，使其综合性能指标满足设计要求。合性能指标满足设计要求。结论：结论：