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ag都开的一样怎么杀猪第三章 凸轮机构

发布日期 :2020-06-17 01:58

  第三章 凸轮机构_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。第三章凸轮机构 主要内容 第一节 凸轮机构的应用和分类 第二节 从动件的常用运动规律 第三节 图解法设计凸轮轮廓 第四节 解析法设计凸轮轮廓介绍 第五节 设计凸轮机构应该注意的问题 A 1 3

  第三章凸轮机构 主要内容 第一节 凸轮机构的应用和分类 第二节 从动件的常用运动规律 第三节 图解法设计凸轮轮廓 第四节 解析法设计凸轮轮廓介绍 第五节 设计凸轮机构应该注意的问题 A 1 3.1凸轮机构的应用和分类 3.1.1 凸轮的应用 2 1 图1 内燃机的配气机构 当具有一定曲线以等角速度回转时,它的轮廓迫 使从动件2(阀杆)按内燃机工作循环的要求启闭阀门。 A 2 图2 绕线机构 绕线机构中用于排线快速运动,经齿轮带 动凸轮1缓慢地转动,通过凸轮轮廓与尖顶A之间的作用,驱动从动检2 往复摆动,从而使线均匀地缠绕在绕线 送料机构 当带有凹槽的凸轮1转动时,通过槽中的滚子,驱动从动件2做往复移 动。凸轮每转一周,从动件即从储料器中推出一个工件,送到加工位置。 A 4 凸轮一般作连续等速转动,凸轮和从动件的接触可以靠 弹簧力、重力或凹槽来实现,从动件可作连续或间歇的往 复运动或摆动。 图4 自动机床进刀凸轮机构 A 5 23 1 3.1.2组成: 1、凸轮: 具有曲线轮廓 或凹槽的构件, 是 主动件, 通常等速 转动。 2、从动件: 由凸轮控制按其运 动规律作移动或摆动运动的构 件。 3、机架:支承活动构件的构件。 凸轮一般作连续等速运动,凸轮和从动件的接触可以靠弹簧力、 重力或凹槽来实现,从动件可作连续运动或间歇的往复运动或摆动。 A 6 3.1.2 凸轮机构的分类 一、凸轮机构可根据凸轮的形状和从动件的型式分类 (1)按凸轮的形状分 它是凸轮的最基本型 式。这种凸轮是一个 绕固定轴转动并且具 有变化半径的盘形零 件。 当盘形凸轮的回转中 心趋于无穷远时,凸 轮相对机架作直线运 动,这种凸轮称为移 动凸轮。 A 将移动凸轮卷成圆柱体即 成为圆柱凸轮。 7 (2)按从动件的型式分 1、尖顶凸轮 如左上图,尖顶能与任意复杂的凸轮轮廓保持 接触,因而能实现任意预期的运动规律。但因 为尖顶磨损快,所以只宜用于受力不大的低速 凸轮机构中。 2、平底凸轮 如左下图所示,这种从动件与凸轮轮廓表面接 触的端面为一平面,所以它不能与凹陷的凸轮 轮廓相接触。其优点是:当不考虑摩擦是,凸 轮与从动件之间的作用力始终与从动件的平底 相垂直,传动效率较高,且接触面易于形成油 膜,利于润滑,故常用于高速凸轮机构。 A 8 3、磙子凸轮 如左图所示。在从动件的尖顶处 安装一个滚子,可以克服尖顶从 动件易磨损的缺点,此就是滚子 从动件。滚子从动件耐磨损,可 以承受较大载荷,是最常用的一 种从动件型式。 A 9 3.1.3 凸轮机构的特点 1、凸轮机构的优点是: (1)只需设计出合适的凸轮轮廓,ag都开的一样怎么杀猪就可使从动件获得所 需的运动规律; (2)结构简单、紧凑、设计方便。 2、凸轮的缺点是 : (1)凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触,易 于磨损,所以通常多用于传力不大的场合; (2)与圆柱面和平面相比,凸轮轮廓的加工要困难 得多; (3)为使凸轮机构不致过于笨重,从动件的行 程不能过大。 A 10 3.2 从动件的常用运动规律 3.2.1 凸轮机构的运动过程与基本参数 基圆 基圆半径rmin 推程 行程 h 位移曲线 s 推程运动角δt 远休止程 远休止角δs B0 回程 回程运动角δh 近休止程 近休止角δs’ B h B δs’ rmin O δt δh δt 1 δS δs δh δs’ 360? δ1,t D凸轮轮廓曲线的形状决定了 从动件的运动规律。要使从动 D0 件实现某种运动规律,就要设 A 计出与其相应的凸轮轮廓曲11线 从动件常见的运动形式 1、从动件的位移线图 在直角坐标系中,以横坐标代表凸轮转角 1 ,以纵坐标代表从动件位移 s 2 所得的从动件位移 s 2与凸轮转角 1之间的关系曲线。 从动件运动线图:从动件位移线图及通过微分作出的从动件速度线 图和加速度线图,统称为从动件运动线图。 从动件的运动线图 位移线图—反映了动件的位移s 随时间t 或凸轮转角δ变化的规律. 速度线图—反映从动件的速度v 随时间t 或凸轮转角δ变化的规律. 加速度线图—反映从动件的加速度a 随时间t 或凸轮转角δ 变化的规律. A 12 2、从动件运动规律设计 从动件的运动规律由凸轮轮廓曲线形状决定。从动件不同的运动规律, 要求凸轮具有不同形状的轮廓曲线。 正确选择和设计从动件的运动规律,是凸轮机构设计的重要环节。 常用运动规律—工程实际中经常用到的运动规律。 从动件运动规律的表示 运动线图 数学方程式 位移方程 s=f(δ) v ds ds d ds dt d dt d a dv dv d 2 d2 s dt d dt d 2 A 13 3.2.2 几种常见的从动件运动规律 一、多项式运动规律 从动件位移曲线用多项式表示的一般形式为: s2 c 0 c 11 c22 ..c .n.n.. 式中 ci(i0,1,2..n .),n+1个系数,由给定的从动件 运动规律根据边界条件确定。 多项式的方次n越高,意味着对从动件的运动要求越高,但方次越 高,凸轮的加工误差对从动件的运动规律影响越大,因此,n大于10的 多项式规律很少使用。下面主要介绍n=1和n=2的等速运动和等加速等 减速运动规律。 A 14 1、n=1的等速运动规律 s = c2 + c1 ds d = c1 d 2s d 2 = 0 边界条件: = 0 ,s= 0 ; = 0 ,s= h . ∴ c2 =0,c1 =h0 A 15 等速运动规律方程和运动曲线 升程段 h s 0 ds h d 0 d 2s d 2 0 (0 0) 8 8 此种运动规律在运动开始和终了点速度有突 变,存在刚性冲击。 A 16 回程段 1 s h 10 0 01 ds h d 0 (0 01 0 01 0 ) d2s d2 0 A 17 2、n=2等加速等减速运动规律 s= 1 2 c1 2 + c2 + c3 ds d = c1 + c2 d 2s d 2 = c1 升程前半段边界条件: = 0,s = 0,dsd = 0; = 0 2 ,s = h 2 ∴ c2=0 ,c3= A 0 ,c 1=4 h 0 2 18 等加速等减速运动规律方程和运动曲线 h 升程等减加速段方程为: 1 1 sdsdssdhd 2 h2 02 h 20 2 0 4 h40h2002 2 00 2 0 2 0 1 dd2 s2 sd d 2 2 44h h 2 0 2 0 这种运动规律在运动的始末和中点位置加 速度存在有限值的突变A ,会导致柔性冲击. 19 回程段方程如下: 回回程程前后半半段段:: ( ) ( ) 2 h s s == h 2[ 0 1 0- + ′ 2 0 s + 2 ′0- 2 -0 - s 2 ] ( ) ddss dd = =- 4 - h4 02 ′ 0 h 20 (+ - ′0 +0 - s -s ) dd2 2s s 4 h 4 h dd 2 2 = = -2 0 ′ 0 2 ( ( 0 0+ + s s+ ′ 0 2 ≤ 0≤+ 0 s+ + s 2+0 ′)0 ) A 20 多项式运动规律总结 推杆的多项式运动规律的一般表达式为: s = C0 + C1δ + C2δ 2 + … + Cnδ n 式中:δ 为凸轮转角;s为推杆位移; C0,C1,C2,ag都开的一样怎么杀猪…Cn为待定系数,可利用边界条件等来确定。 1)一次多项式运动规律(等速运动规律) 推程时:s = hδ /δ0 在始末两瞬时有刚性冲击。 2)二次多项式运动规律(等加速等减速或抛物线运动规律) 推杆等加速推程段: s = 2hδ 2/δ02 推杆等减速推程段: s = h-2h(δ0-δ )2/δ02 在始、中、末三瞬时有柔性冲击。 A 21 3–4–5次多项式运动规律 推程 s h10 3 15 4 6 5 v h 30 2 60 3 30 4 a h 2 2 60 180 2 120 3 v a s h ,t 速度曲线和加速度曲线连续,无刚性冲击和柔 性冲击。3-4-5次运动规律适用于高速中载场合。 A 22 二、三角函数运动规律 余弦和正弦规律是两种基本的三角函数运动规律。 A 23 1、 余弦加速度运动规律 s 推程 s h 2 1 c o s v h 2 sin a 2h 2 2 2 c o s 加速度曲线不连续,存在柔性 冲击。余弦加速度运动规律适 用于中速中载场合。 A h ,t v vmax1.57h ,t a amax4.93h2Φ 2 ,t 24 2、正弦加速度运动规律 s 推程 s h 1 2 sin 2 h v h 1 cos 2 ,t a 2 h 2 2 sin 2 v vmax2h 速度曲线和加速度 ,t 曲线连续,无刚性冲击 a amax6.28h2 2 和柔性冲击。正弦加速 度运动规律适用于高速 ,t 轻载场合。 A 25 三角函数运动规律总结 1)余弦加速度运动规律(简谐运动规律) 推程时:s=h[1-cos(πδ /δ0)]/2 在始、末两瞬时有柔性冲击。 2)正弦加速度运动规律(摆线运动规律) 推程时:s=h[(δ /δ0)-sin(2π δ /δ0) /(2π)] 既无刚性冲击,又无柔性冲击。 A 26 选择或设计从动件运动规律时应考虑的问题 ⑴ 当机器的工作过程对从动件的运动规律有特殊要求,而凸轮的转速不 太高时,应首先从满足工作需要出发来选择或设计从动件的运动规律, 其次考虑动力特性和便于加工。 ⑵ 当机器的工作过程只要求从动件实现一定的工作行程,而对其运动规 律无特殊要求时,对于低速凸轮机构,主要考虑便于加工;对于高速凸 轮机构,首先考虑动力特性。 ⑶ 当机器对从动件的运动特性有特殊要求,而凸轮的转速又较高,并且 只用一种基本运动规律又难于满足这些要求时,可以考虑采用满足要求 的组合运动规律。 ⑷ 在设计从动件运动规律时,除了要考虑其冲击特性之外,还要考虑从 动件的最大速度vmax、最大加速度amax以及最大跃度jmax,这一点对于高速 凸轮机构尤其重要。 A 27 3.3 图解法设计凸轮轮廓 3.3.1 凸轮廓线设计的基本原理——反转法 给整个凸轮机构施以-ω时,不影响各构件之间的 相对运动,此时,凸轮将静止,而从动件尖顶复合运 动的轨迹即凸轮的轮廓曲线 依据此原理可以用几何作图的方法 3’ 设计凸轮的轮廓曲线 反转法: 将整个机构加上一个(- ),保证各 构件间的相对运动不变。相当于将凸轮固 定在纸面上;从动件与导路一方面绕凸轮 轴以(- )角速度转动,另一方面从动件 按运动规律在导路中移动;从动件在各位 置端点的连线 几种常见的凸轮轮廓的绘制 1. 对心尖顶移动从动件盘形凸轮廓线的设计 已知凸轮的基圆半径rmin,凸轮角 速度和从动件的运动规律,设计该 凸轮轮廓曲线 8 9 11 13 15 120? 60? 90? 90? 设计步骤 ③ 确①定选反比转例后尺从动l,件作尖位顶移在曲各线 基点圆占r据b。的位置。 ④ 将②各等尖分顶位点移连曲接成线一及条反光向滑等曲分线各。运动角,确定反转后对应 于各等分点的从动件的位置。 A 30 2. 对心滚子移动从动件盘形凸轮廓线的设计 已知凸轮的基圆半径 rmin,滚子半径rr、凸轮角 速度和从动件的运动规律, 设计该凸轮轮廓曲线 11 13 15 120? 60? 90? 90? 实际轮廓曲线 设计步骤 ⑤①③作选确滚比定子例反圆尺转族后及l,从滚作动子位件圆移滚族曲子的线中内和心(基外在) 圆各包等r络b。分线 ④②将等各分点位连移接曲成线一及条反光向滑等曲分线各。运 动角,确定反转后对应于各等分点的 从动件的位置。 A A O 理论轮廓曲线. 对心平底移动从动件盘形凸轮廓线的设计 已知凸轮的基圆半径rmin,角速度和 从动件的运动规律,设计该凸轮轮廓曲线 11 13 15 A O 120? 60? 90? 90? 设计步骤 ③ ①确定选反比转例后尺平底l,与作导位路移中曲心线线和的 基交圆点rAb在。各等分点占据的位置。 11 ② 等分位移曲线及反向等分各 运点内④的 包动从络角作动线,平。件确底的定直位线反置族转。及后平对底应直于线. 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮廓线的设计 已知凸轮的基圆半径rmin,角速 度和从动件的运动规律及偏心距e, 设计该凸轮轮廓曲线 11 13 15 120? 60? 90? 90? 设计步骤 A 15 14 14 13 13 12 O kkk19k1011k2k1k381k47kk61k55k4kkk321 12 11 ④①②③将选各等确比尖分定例顶位反尺点移转连曲后l,接线从作成及动位一反件移条向尖光 10 9 曲等顶滑线在曲分、各线各基等。运圆分动r点角b和占,偏据确距的定圆位反e置。转。后 对应于各等分点的从动件的 11 位置。 10 A 9 33 5. 尖顶摆动从动件盘形凸轮廓线的设计 已②知等凸分轮位的移基曲圆线半及径 r反mi向n,等角分速各度运,动摆角杆,长确 度 定l反以转及后摆对杆应回转于中各心等与分 凸 点轮的回转转 轴中A的心位的置距。离L, 摆杆角位移曲线,设计 d 该凸轮轮廓曲线? A7 7 设计步骤 ①③④确选将定比各反例尖转尺顶后点从,连动作接件位成尖一顶条 A6 移在光各滑曲等曲线分 线,点。作占基据圆的rb位和置转。轴 圆OA。 A A l B1 B B1 rb O A1 1 B2 2 B3 A2 B2 B3 120?B4 B4 3 A3 90? B8 B7 60?B5 B6 4 B7 B5 A4 B6 6 5 A5 34 图解法绘制轮廓线中的几个概念 理论廓线: 滚子中心的轨迹线. 实际廓线: 凸轮的可见轮廓线. 尖顶从动件: 理论廓线与实际廓线重合。 滚子从动件: 理论廓线与实际廓线在法线方向 上互为等距曲线. 平底从动件: 理论廓线与实际廓线是两条不同 的曲线 设计凸轮机构应该注意的问题 设计凸轮机构时,不仅要保证从动件实现预定的 运动规律,还要求传动时受力良好、结构紧凑。选 择凸轮滚子半径时,应考虑其对凸轮轮廓的影响; 基圆半径是凸轮轮廓的一个重要参数,它对凸轮机 构尺寸、受力、磨损和效率有重要的影响。 A 36 3.5.1. 滚子半径的确定 rr 轮廓正常 内凹轮廓 理论轮廓曲线 轮廓正常 a rr 轮廓变尖 rr 实际轮廓曲线 a 轮廓失真 外凸轮廓 a rr a rr rr rr rr rr a rr 0 a rr 0 结论 对于外凸轮廓,要保证A凸轮正常工作,应使min rr。37 3.5.2 凸轮机构的压力角 压力角:从动件与凸轮在接触点 处的受力方向与其在该点绝对速 度方向之间所夹的锐角 n F F’ v F’’ B F’=Fcos F’’=F’tan O rb 其他条件相同时,压力角越大, e n 推动从动件所需的作用力越大; 当压力角非常大时,理论上作用力为无穷大时才能 推动从动件,此时凸轮机构将发生自锁。我们将此 时凸轮机构的压力角称为临A 界压力角 38 许用压力角 为改善凸轮机构的受力情况、提高机械效率,规定了 允许采用的最大压力角[α]。 m ax[] 推程(工作行程)推荐的许用压力角为: 直动从动件 []300 ~400 摆动从动件 []350 ~450 回程(空回行程) []700 ~800 A 39 3.5.3 压力角与凸轮基圆的关系 n 压力角对凸轮机构的受力状况有直 v B 接影响,在运动规律选定之后,它主要 取决于凸轮机构的基本结构尺寸。 P为相对瞬心 OPv ds/dt ds d/dt d s0 rb2 e2 由BCP得 tan ds dme s rb2 e2 对心移动从动件盘形凸轮机构e0。 s D O P v s0 rb C e n dsd 说明:凸轮逆时针方向转动,当从动件导路中 心偏在凸轮轴心右侧时,推程取减号,回程取 加号;偏在左侧时,推程取加号,回程取减号。 若凸轮顺针方向转动,则加减号的取法与上述 相反。 结论 移动从动件盘形凸轮机构的压力角与基圆半径rb、 从动件偏置方位和偏距e有关。A 40

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