机械设计凸轮机构设计.ppt

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1、第第3 3章章 凸轮机构设计凸轮机构设计331 1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类332 2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律333 3 盘状凸轮轮廓的设计盘状凸轮轮廓的设计334 4 设计凸轮机构应注意的问题设计凸轮机构应注意的问题第一页，编辑于星期日：十四点 五十四分。凸轮机构由凸轮机构由凸轮凸轮、从动件从动件、机架机架三个基本构件组成的三个基本构件组成的高副机构高副机构。机架机架从动件从动件滚子滚子凸轮凸轮一、凸轮机构的组成及其特点一、凸轮机构的组成及其特点31 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类第二页，编辑于星期日：十四点 五十四分。组成：组成：三个构件、三个构

2、件、盘盘(柱柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。状曲线轮廓、从动件呈杆状。作用：作用：将连续回转将连续回转 =从从动件直线移动或摆动动件直线移动或摆动。凸轮是一个具有凸轮是一个具有曲线轮廓曲线轮廓或或凹槽凹槽的构件，通常作连续的构件，通常作连续等速转动，从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的等速转动，从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作运动规律作往复移动往复移动或或摆动摆动。第三页，编辑于星期日：十四点 五十四分。优优点点：构构件件少少，运运动动链链短短，结结构构简简单单紧紧凑凑；易易使使从从动动件（件（follower）得到各种预期的运动规律。）得到各种预期的运动规律。凸轮机构的特点凸轮机构的

3、特点 缺点：缺点：从动件与从动件与凸轮为点、线接触，故易于磨损。凸轮为点、线接触，故易于磨损。凸轮凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。轮廓加工比较困难，费用较高。第四页，编辑于星期日：十四点 五十四分。二、凸轮机构的应用二、凸轮机构的应用132送料机构送料机构多用在传递动力不大的各种自动机械、仪表及自动控制装置中。多用在传递动力不大的各种自动机械、仪表及自动控制装置中。第五页，编辑于星期日：十四点 五十四分。内燃机气门机构内燃机气门机构第六页，编辑于星期日：十四点 五十四分。盘形盘形凸轮凸轮机构机构在印刷机中的应用在印刷机中的应用等径等径凸轮凸轮机构机构在机械加工中的应用在机械加工中的应用应用实例

4、：应用实例：第七页，编辑于星期日：十四点 五十四分。利用分度利用分度凸轮凸轮机构实现转位机构实现转位圆柱圆柱凸轮凸轮机构在机机构在机械加工中的应用械加工中的应用第八页，编辑于星期日：十四点 五十四分。三、凸轮机构的分类三、凸轮机构的分类1、按凸轮的形状分类、按凸轮的形状分类1）盘形凸轮盘形凸轮：凸轮为一绕固定轴线转动且有变化向径的盘凸轮为一绕固定轴线转动且有变化向径的盘形构件。形构件。盘形凸轮机构简单，盘形凸轮机构简单，应用广泛，但限于凸应用广泛，但限于凸轮径向尺寸不能变化轮径向尺寸不能变化太大，故从动件的行太大，故从动件的行程较短。程较短。第九页，编辑于星期日：十四点 五十四分。2）移动凸轮

5、移动凸轮：凸轮是具有曲线轮廓、作往复直线移动凸轮是具有曲线轮廓、作往复直线移动 的构件，它可看成是转动轴线位于无穷的构件，它可看成是转动轴线位于无穷 远处的盘形凸轮。远处的盘形凸轮。第十页，编辑于星期日：十四点 五十四分。3）圆柱凸轮圆柱凸轮：凸轮是圆柱面上开有凹槽的圆柱体，可凸轮是圆柱面上开有凹槽的圆柱体，可 看成是绕卷在圆柱体上的移动凸轮，利看成是绕卷在圆柱体上的移动凸轮，利 用它可使从动件得到较大的行程。用它可使从动件得到较大的行程。盘形凸轮盘形凸轮和和移动凸轮移动凸轮与从动件的运动均在同一平面内，所与从动件的运动均在同一平面内，所以又称为以又称为平面凸轮机构平面凸轮机构；而；而圆柱凸轮

6、圆柱凸轮与从动件的运动均不与从动件的运动均不在同一平面内，所以又称为在同一平面内，所以又称为空间凸轮机构空间凸轮机构。第十一页，编辑于星期日：十四点 五十四分。2、按从动件运动副元素形状分类、按从动件运动副元素形状分类1）尖顶从动件：）尖顶从动件：从动件的端部呈尖点，特点是能与任从动件的端部呈尖点，特点是能与任何形状的凸轮轮廓上各点相接触，因而理论上可实现任何形状的凸轮轮廓上各点相接触，因而理论上可实现任意预期的运动规律。意预期的运动规律。特点：特点：是研究其他型式从动件凸轮机构的基础。构造简单，尖是研究其他型式从动件凸轮机构的基础。构造简单，尖顶易磨损，只能用于轻载低速的场合，多用于仪表机构

7、。顶易磨损，只能用于轻载低速的场合，多用于仪表机构。对心直动尖顶从动件对心直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件第十二页，编辑于星期日：十四点 五十四分。2）滚子从动件：）滚子从动件：从动件的端部装有滚子。从动件的端部装有滚子。特点：特点：从动件与凸轮之间可形成滚动摩擦，所以磨损显著减少，从动件与凸轮之间可形成滚动摩擦，所以磨损显著减少，能承受较大载荷，应用较广。但端部重量较大，又不易润能承受较大载荷，应用较广。但端部重量较大，又不易润滑，故仍不宜用于高速。滑，故仍不宜用于高速。第十三页，编辑于星期日：十四点 五十四分。3）平底从动件：）平底从动件：从动件端部为一平底。从动件端部为

8、一平底。特点：特点：若不计摩擦，凸轮对从动件的作用力始终垂直于平若不计摩擦，凸轮对从动件的作用力始终垂直于平底，传力性能良好，且凸轮与平底接触面间易形成底，传力性能良好，且凸轮与平底接触面间易形成润滑油膜，摩擦磨损小、效率高，故可用于高速，润滑油膜，摩擦磨损小、效率高，故可用于高速，缺点是不能用于凸轮轮廓有内凹的情况。缺点是不能用于凸轮轮廓有内凹的情况。第十四页，编辑于星期日：十四点 五十四分。3、根据从动件的运动形式分类、根据从动件的运动形式分类1）直动从动件：）直动从动件：按其从动件导路是否通过凸轮回转中按其从动件导路是否通过凸轮回转中 心分为心分为对心对心直动从动件和直动从动件和偏置偏置

9、直动从直动从 动件凸轮机构。动件凸轮机构。对心直动尖顶从动件对心直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件第十五页，编辑于星期日：十四点 五十四分。2）摆动从动件：）摆动从动件：从动件的运动为绕固定轴的摆动。从动件的运动为绕固定轴的摆动。摆动滚子从动件摆动滚子从动件摆动尖顶从动件摆动尖顶从动件第十六页，编辑于星期日：十四点 五十四分。平面复杂运动从动件平面复杂运动从动件3）平面复杂运动从动件）平面复杂运动从动件第十七页，编辑于星期日：十四点 五十四分。4、按凸轮高副的锁合方式分类、按凸轮高副的锁合方式分类所谓的所谓的锁合锁合是指保持从动件与凸轮之间的高副接触。是指保持从动件与凸轮之间的

10、高副接触。1）力锁合）力锁合凸轮机构凸轮机构：依靠重依靠重力、弹簧力或其他外力来保证力、弹簧力或其他外力来保证锁合，如内燃机配气凸轮机构。锁合，如内燃机配气凸轮机构。第十八页，编辑于星期日：十四点 五十四分。2）形锁合凸轮机构：）形锁合凸轮机构：依靠凸轮和从动件几何形状来保依靠凸轮和从动件几何形状来保证锁合。如证锁合。如凹槽凹槽、等宽、等径、共轭凸轮、等宽、等径、共轭凸轮。等宽凸轮机构等宽凸轮机构等径凸轮机构等径凸轮机构共轭凸轮机构共轭凸轮机构第十九页，编辑于星期日：十四点 五十四分。凸凸轮轮机机构构分分类类1.按凸轮的形状按凸轮的形状 分类分类2.按从动件运动副元素按从动件运动副元素形状分类

11、形状分类3.按从动件的运动按从动件的运动 形式分类形式分类盘形凸轮盘形凸轮移动凸轮移动凸轮 尖顶从动件尖顶从动件滚子从动件滚子从动件平底从动件平底从动件直动从动件直动从动件摆动从动件摆动从动件圆柱凸轮圆柱凸轮平面复杂运动从动件平面复杂运动从动件对心直动从动件对心直动从动件偏置直动从动件偏置直动从动件平面凸轮机构平面凸轮机构空间凸轮机构空间凸轮机构4.按凸轮高副的锁合按凸轮高副的锁合方式分类方式分类力锁合力锁合形锁合形锁合第二十页，编辑于星期日：十四点 五十四分。332 2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律凸轮机构设计的基本任务凸轮机构设计的基本任务:1)1)根据工作要求选定凸轮机构的形

12、式；根据工作要求选定凸轮机构的形式；而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。凸轮轮廓曲线的前提。2)2)推杆运动规律；推杆运动规律；3)3)合理确定结构尺寸；合理确定结构尺寸；4)4)设计轮廓曲线。设计轮廓曲线。第二十一页，编辑于星期日：十四点 五十四分。一、凸轮机构的基本术语一、凸轮机构的基本术语 以尖顶从动件为对象予以介绍以尖顶从动件为对象予以介绍tr0 对心式尖顶从动件对心式尖顶从动件盘形凸轮机构盘形凸轮机构基圆基圆基圆基圆基基圆圆以以凸凸轮轮理理论论轮轮廓廓最最小小向向径径r0为半径所作的圆。为半径所作的圆。基圆半径基圆半径r0推

13、程推程从动件从距离凸轮回转中从动件从距离凸轮回转中心最近位置到距离凸轮回转中心最近位置到距离凸轮回转中心最远位置的过程，称为推程。心最远位置的过程，称为推程。推程运动角推程运动角t 从动件推程过从动件推程过程，对应凸轮转角称为推程运动程，对应凸轮转角称为推程运动角。角。第二十二页，编辑于星期日：十四点 五十四分。从动件行程从动件行程推杆在推程或回程中移推杆在推程或回程中移动的距离动的距离h，亦称升距。，亦称升距。Sh S htr0 对心式尖顶从动对心式尖顶从动件盘形凸轮机构件盘形凸轮机构远休止角远休止角s推杆在最高位置静止不动，推杆在最高位置静止不动，凸轮相应的转角。凸轮相应的转角。回程回程

14、从动件从距离凸轮回转中从动件从距离凸轮回转中心最远位置到起始位置，从动件心最远位置到起始位置，从动件移向凸轮轴线的行程，称为回程。移向凸轮轴线的行程，称为回程。对应凸轮转角对应凸轮转角h称为称为回程运动角回程运动角。近休止角近休止角s 推杆在最低位置静推杆在最低位置静止不动，凸轮相应的转角。止不动，凸轮相应的转角。第二十三页，编辑于星期日：十四点 五十四分。需要说明的是，其中两个停止阶段可能有，也需要说明的是，其中两个停止阶段可能有，也可能没有。因此，凸轮机构在一个运动循环中，最可能没有。因此，凸轮机构在一个运动循环中，最多只具有这四个运动阶段。多只具有这四个运动阶段。运运动动规规律律：从从动

15、动件件在在推推程程或或回回程程时时，其其位位移移S S2、速速度度V2、和加速度和加速度a2 随时间随时间t 的变化规律。的变化规律。S S2=S=S2(t)(t)，V2=V2(t)(t)，a2=a2(t)(t)二、从动件运动规律二、从动件运动规律从动件的运动规律是通过凸轮轮廓与从动件的高副元素从动件的运动规律是通过凸轮轮廓与从动件的高副元素的接触来实现的，凸轮的轮廓曲线不同，从动件的运动的接触来实现的，凸轮的轮廓曲线不同，从动件的运动规律不同。从动件的运动规律完全取决于规律不同。从动件的运动规律完全取决于凸轮廓线的形凸轮廓线的形状状。第二十四页，编辑于星期日：十四点 五十四分。从动件运动线图

16、：从动件运动线图：从动件位移从动件位移S2、速度、速度v2、加速度、加速度a2与凸轮转与凸轮转角角1（或时间（或时间t）之间的对应关系曲线。）之间的对应关系曲线。h h111ShS tSh S tr0h 第二十五页，编辑于星期日：十四点 五十四分。1.等速运动（一次多项式）运动规律等速运动（一次多项式）运动规律-v0v21a21hs21t特点：特点：存在刚性冲击存在刚性冲击位置：位置：发生在运动的起发生在运动的起始点和终止点始点和终止点在推程起始点：在推程起始点：1=0=0，s2=0代入得：代入得：C00，C1h/h/t t推程运动方程：推程运动方程：s2 h1/t v2 h1/t在推程终止点

17、：在推程终止点：1=t t，s2=h同理得回程运动方程：同理得回程运动方程：s2h(1-1/h)v2-h1/ha20a2 0应用：应用：用于低速轻载和从动件质量较小的场合。用于低速轻载和从动件质量较小的场合。第二十六页，编辑于星期日：十四点 五十四分。2.等加速等减速运动规律（抛物线运动规律）等加速等减速运动规律（抛物线运动规律）等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律是指从动件在前半推程或回程（是指从动件在前半推程或回程（h/2）中作等加速运动，后半推程或回程（）中作等加速运动，后半推程或回程（h/2）中作等减速）中作等减速运动。通常加速度和减速度的绝对值相等。运动。通常加速度和减速度的绝对

18、值相等。加速段推程运动方程为：加速段推程运动方程为：s2 2h12/t2v2 4h11/t2a2 4h12/t2减速段推程运动方程为：减速段推程运动方程为：s2 h-2h(t 1)2/t2v2-4h1(t-1)/t2a2-4h12/t2a0ABCv21h1ts2-a0a21第二十七页，编辑于星期日：十四点 五十四分。回程等加速段的运动方程为：回程等加速段的运动方程为：s2 h-2h12/h2v2-4h11/h2a2-4h12/h2回程等减速段运动方程为：回程等减速段运动方程为：s2 2h(h-1)2/h2v2-4h1(h-1)/h2a2 4h12/h2特点：特点：存在柔性冲击存在柔性冲击位置：

19、位置：发生在运动的起始点、中间点和终止点发生在运动的起始点、中间点和终止点应用：应用：用于中、低速轻载的场合。用于中、低速轻载的场合。a0ABCv21h1ts2-a0a21第二十八页，编辑于星期日：十四点 五十四分。1）建立坐标系，并将横建立坐标系，并将横 坐标坐标6等分，分别记作等分，分别记作1、2、3、4、5、6，以，以o为端点为端点 作一作一射线并按平方关系描点记为射线并按平方关系描点记为1、4、9、4、1、0。491ooov2a2方法一作图步骤方法一作图步骤：123456 1123456410s22）连接连接O点与推程点与推程h最高点最高点c，并过点并过点1、4、9、4、1分别作其分别

20、作其平行线，再过这些点作平行线，再过这些点作s2轴的轴的垂线，和过点垂线，和过点1、2、3、4、5、6作作 1轴的垂线相交于轴的垂线相交于1、2.c3）光滑的连接光滑的连接o、1、2、3、4、5、6，所形成的曲线即为，所形成的曲线即为从动件的位移线图。从动件的位移线图。1 1第二十九页，编辑于星期日：十四点 五十四分。h/2h/21 25463方法二作图步骤方法二作图步骤：1）建立坐标系，在纵、横坐标建立坐标系，在纵、横坐标轴上将轴上将h/2和和 t/2 对应分成相同的对应分成相同的若干等份（图中为若干等份（图中为3等份），得分点等份），得分点1、2、3和和1、2、3。2）将将o点与点与1、2

21、、3相连，得相连，得连线连线o1、o2、o3，和过点和过点1、2、3点作点作 1轴的垂线相交于轴的垂线相交于1、2、3。t t1s2o1a22h/2h/t t4h4h2 2/t t2 21v2oo3）光滑的连接光滑的连接o、1、2、3，所，所形成的曲线即为从动件等加速段的位形成的曲线即为从动件等加速段的位移曲线。等减速段的曲线可用同样方移曲线。等减速段的曲线可用同样方法按相反的次序画出。法按相反的次序画出。123123第三十页，编辑于星期日：十四点 五十四分。.余弦加速度余弦加速度(简谐简谐)运动规律运动规律推程：推程：s2h1-cos(1/t)/2 v2 h1sin(1/t)1/2ta2 2

22、h12 cos(1/t)/2t2 回程：回程：s2h1cos(1/h)/2 v2-h1sin(1/h)1/2ha2-2h12 cos(1/h)/2h2在起始和终止处理论上在起始和终止处理论上a2为有限值，产生柔性冲击。为有限值，产生柔性冲击。应用：存在应用：存在柔性冲击柔性冲击，应用于中速的场合。，应用于中速的场合。v2oa2o第三十一页，编辑于星期日：十四点 五十四分。123456O132456 1s2123456v2oa2o1、建立坐标系，并将横、建立坐标系，并将横坐标坐标6等分，以从动件等分，以从动件推程推程h作为直径作半作为直径作半圆，并将其圆，并将其6等分。分等分。分别记作别记作1、

23、2、3、4、5、6。2、分别作这些等分点关、分别作这些等分点关 于于 1轴和轴和s2轴的垂线，分轴的垂线，分 别两两对应相交于别两两对应相交于1、2 3、4、5、6。3、光滑的连接、光滑的连接1、2、3、4、5、6，所形成的曲线即为从动，所形成的曲线即为从动件的位移线图。件的位移线图。作图步骤：作图步骤：h 1 1第三十二页，编辑于星期日：十四点 五十四分。s211a21v2ht t.正弦加速度（摆线）运动规律正弦加速度（摆线）运动规律推程：推程：s2hh1/t t-sin(2-sin(21/t t)/2)/2 v2hh11-cos(21-cos(21/t t)/)/t ta22h2h12 2

24、 sin(2(21/t t)/)/t t2 2 回程：回程：s2h1-h1-1/h h+sin(2+sin(21/h h)/2)/2 v2hh1cos(2cos(21/h h)-1/)-1/h ha2-2h-2h12 2 sin(2(21/h h)/)/h h2 2无冲击无冲击应用：应用：无冲击，应用于高速重载的无冲击，应用于高速重载的场合。场合。第三十三页，编辑于星期日：十四点 五十四分。三、从动件运动规律的选择三、从动件运动规律的选择 在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲击在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值外，还应该考虑各

25、种运动规律的速度幅值 vmax、加速度幅值、加速度幅值 amax及其影响加以分析和比较。及其影响加以分析和比较。从动件动量从动件动量mvmax从动件惯性力从动件惯性力mamax对于重载凸轮机构，应选择对于重载凸轮机构，应选择 vmax值较小的运动规律；值较小的运动规律；对于高速凸轮机构，宜选择对于高速凸轮机构，宜选择 amax值较小的运动规律。值较小的运动规律。vmaxamax第三十四页，编辑于星期日：十四点 五十四分。低速轻负荷低速轻负荷中速轻负荷中速轻负荷中低速中负荷中低速中负荷中高速轻负荷中高速轻负荷高速中负荷高速中负荷低速重负荷低速重负荷中高速重负荷中高速重负荷高速轻负荷高速轻负荷若干

26、种从动件运动规律特性比较若干种从动件运动规律特性比较运动规律运动规律)/(tmaxw whv)/(2t2maxw wha冲冲 击击应用场合应用场合等速等速等加速等减速等加速等减速余弦加速度余弦加速度正弦加速度正弦加速度3-4-5多项式多项式改进型等速改进型等速改进型正弦加速度改进型正弦加速度改进型梯形加速度改进型梯形加速度刚刚 性性柔柔 性性柔柔 性性4.004.936.285.778.385.534.891.002.001.572.001.881.331.762.00第三十五页，编辑于星期日：十四点 五十四分。凸轮上的观察结果凸轮上的观察结果机架上的观察结果机架上的观察结果33 盘状凸轮轮廓

27、的设计盘状凸轮轮廓的设计一、凸轮廓线设计方法的基本原理一、凸轮廓线设计方法的基本原理第三十六页，编辑于星期日：十四点 五十四分。反转原理反转原理：依依据据此此原原理理可可以以用用几几何何作作图图的方法设计凸轮的轮廓曲线。的方法设计凸轮的轮廓曲线。给给整整个个凸凸轮轮机机构构施施以以-时时，不不影影响响各各构构件件之之间间的的相相对对运运动动，此此时时，凸凸轮轮将将静静止止，而而从从动动件件尖尖顶顶复复合合运运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。O O-3 31 12 23 33 31 11 12 22 2反转前反转前反转后反转后机架机架凸轮凸轮从动件从动件不动不动不动不动 转动转

28、动-转动转动S移动移动S移动移动-转动转动第三十七页，编辑于星期日：十四点 五十四分。r0 r0 A1A2A3A4S2r0 A2A3A1A4S3S4r0 A2A3A1A4r0 A1A2A3A4r0 A1A2A3A4-r0 A1A2A3A4-A1A2A3A4第三十八页，编辑于星期日：十四点 五十四分。r0 1 234 5 6 7 8 910-1 2103456789475813269101 23tS478965101 1S20SS thh已知从动件运动规律、凸轮转向、已知从动件运动规律、凸轮转向、基圆半径，基圆半径，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：设计步骤：a.选定比例尺，绘制

29、从动件的位移线图和凸轮选定比例尺，绘制从动件的位移线图和凸轮的基圆，标出的基圆，标出方向，并按此方向分割出方向，并按此方向分割出 t、s、h和和 s；c.过位移线图中等分点作过位移线图中等分点作y轴平行线交位移线轴平行线交位移线图于图于i 点，过基圆上等分点作点，过基圆上等分点作射线射线；反转中导路线反转中导路线d.在射线上度量出相应推杆的位移，得尖顶在射线上度量出相应推杆的位移，得尖顶轨迹点轨迹点i ；f.光滑连接光滑连接i得凸轮廓线。得凸轮廓线。b.在基圆与位移线图共同将在基圆与位移线图共同将 t 和和 h 进行进行n等等分，并标注等分点；分，并标注等分点；二、对心直动尖顶从动件盘形凸轮轮

30、廓的设计二、对心直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计第三十九页，编辑于星期日：十四点 五十四分。三、对心直动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计三、对心直动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计 1、分析、分析第四十页，编辑于星期日：十四点 五十四分。r0-t794581326101 2347895106r0-t794581326101 2347895106实际廓线实际廓线理论廓线理论廓线2、设计、设计注意：注意：1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；2）凸轮的基圆半径为理论廓线的最小向径；）凸轮的基圆半径为理论廓线的最小向径；3）先求理论廓线，后作包络线，得实际廓线。）先求理论廓线

31、，后作包络线，得实际廓线。包络线包络线第四十一页，编辑于星期日：十四点 五十四分。1、分析、分析 尖顶轨迹线尖顶轨迹线四、对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓的设计四、对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓的设计第四十二页，编辑于星期日：十四点 五十四分。1 23478951062、设计、设计理论廓线理论廓线79458132610r0-ta.将基圆沿将基圆沿-方向将方向将t和和h 与位移与位移线图进行对应等分；线图进行对应等分；c.光滑连接光滑连接i 得凸轮理论廓线；得凸轮理论廓线；b.过等分点作过等分点作射线射线；在射线上；在射线上度量出相应推杆的位移，得尖度量出相应推杆的位移，得尖顶轨迹点顶轨迹点i；设

32、计步骤：设计步骤：d.作平底线，得其包络线作平底线，得其包络线实实际廓线。际廓线。第四十三页，编辑于星期日：十四点 五十四分。34 设计凸轮机构应注意的问题设计凸轮机构应注意的问题一、凸轮机构的压力角与自锁一、凸轮机构的压力角与自锁OB1定义：定义：正压力与推杆上力作用点正压力与推杆上力作用点B速度方向间的夹角速度方向间的夹角 F F”，若若大到一定程度时，会有：大到一定程度时，会有：机构发生自锁。机构发生自锁。nn不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。FFF”F-有用分力有用分力,沿导路方向沿导路方向F”-有害分力，垂直于导路有害分力，垂直于导路F”=F tanF一

33、定时，一定时，F Ff F FF Ff此时无论凸轮加给从动件的作用力多此时无论凸轮加给从动件的作用力多大，从动件都不能运动。大，从动件都不能运动。第四十四页，编辑于星期日：十四点 五十四分。maxmax 从减小推力和避免自锁的观点来看，压力角愈小愈从减小推力和避免自锁的观点来看，压力角愈小愈 好。好。凸轮廓线上不同点处的压力角是不同的。为保证凸凸轮廓线上不同点处的压力角是不同的。为保证凸 轮机构能正常运转，设计时应使最大压力角不超过轮机构能正常运转，设计时应使最大压力角不超过 许用压力角许用压力角，即，即根据实践经验，推荐的许用压力角取值为根据实践经验，推荐的许用压力角取值为:推程：推程：直动

34、从动件取直动从动件取 a=30 38；摆动从动件取摆动从动件取 a=40 50；回程：回程：直动和摆动从动件荐取直动和摆动从动件荐取a=70 80。第四十五页，编辑于星期日：十四点 五十四分。二、压力角与基圆半径的关系二、压力角与基圆半径的关系由图可知：由图可知：v2=vB2=vB1tan=rBtands2/dt=d/dt(r0+s2)tan r0=(ds2/d)/tans2OBnns2VB2r r0 0VB1VB1B212r rB B由上式可知：由上式可知：当其它条件不变时，压力角当其它条件不变时，压力角愈大，愈大，基圆半径基圆半径r0愈小，即凸轮尺寸愈小。愈小，即凸轮尺寸愈小。故从机构尺寸

35、紧凑的观点来看，压故从机构尺寸紧凑的观点来看，压力角大好。力角大好。第四十六页，编辑于星期日：十四点 五十四分。r r0 0 1.8r+(41.8r+(410)mm10)mm r r凸轮轴孔半径，凸轮轴孔半径，mmmm。基圆半径基圆半径r0 可按经验公式确定：可按经验公式确定：从机构结构紧凑和改善受力的观点来看，基圆半径从机构结构紧凑和改善受力的观点来看，基圆半径 r0的确定原则是：在保证的确定原则是：在保证 max 的条件下应使基的条件下应使基 圆半径尽可能小。圆半径尽可能小。nn提问：对于平底推杆凸轮机构：提问：对于平底推杆凸轮机构：？0 0v2Or r0 0若结构尺寸无严格限制，为减少压若结构尺寸无严格限制，为减少压力角，可适当取较大的基圆半径。力角，可适当取较大的基圆半径。第四十七页，编辑于星期日：十四点 五十四分。