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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 :2020-06-24 05:15

  机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 解析法设计凸轮轮廓机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 凸轮(cam)机构是一种结构简单且容易实现各种复杂运动规律的高副机构,广泛应用于自动化及半自动 化机械、自动控制装置和装配生产线中。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 应用举例: 例1、图示为内燃机配气凸轮机构 。凸轮1以等角速度回转,驱动从动 件2按预期的运动规律启闭阀门。 •例2、自动送料机构 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 例3、图示绕线快速转动时,蜗杆带动蜗轮及与之固连的凸轮1缓慢地转动。通过凸轮轮廓与 从动件尖顶间的作用,驱使从动件2往复摆动,从而使线 均匀地绕在绕线、自动车床进刀机构 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 凸轮:具有曲线轮廓或凹槽的构件 凸轮机构组成从动件:被凸轮直接推动的构件 机架 凸轮常作等速转动,也有作往复摆动或往复直线移动的,当凸轮运动时,通过其轮廓曲线与从动件的高副接触 ,使从动件实现预期运动。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 二、凸轮机构的分类 参见 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使从动件得到各种预期的运动规律; 凸轮轮廓与从动件之间为点、线接触,易于磨损。因此凸轮机构多用于传递动力不大的控制机构和调节机 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 凸轮机构设计的根本任务——根据工作要求选定合适 的凸轮机构的型式、从动件的运动规律和有关基本尺寸, 设计出凸轮应具有的凸轮轮廓曲线。ag都开的一样怎么杀猪, 其中,根据工作要求选定从动件的运动规律,乃是凸 轮轮廓设计的前提。 凸轮的工作轮廓曲线 从动件的运动规律 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 远休止角回程、回程运动角 近休止角 凸轮动画 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 基圆、基圆半径——以凸轮轮廓最小向径r 为半径所作的圆称为凸轮的基圆, 称为基圆半径。从动件推程、升程、推程运动角 推程——从动件在凸轮轮廓的作用下由距凸轮轴心最近位置 被推到距凸轮轴心最远位置的过程 升程h——在推程中从动件所走过的距离 推程运动角——推程对应的凸轮转角 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 远休止角——从动件在距凸轮轴心最远位置处静止不动所对应的凸轮转角 回程、回程运动角——从动件在凸轮轮廓的作用下由距凸轮轴心最远位置回到距凸轮轴心最近位置的过程称为 从动件的回程,回程中凸轮转过的角度 称为回程运动角近休止角——从动件在距凸轮轴心最近位置处静止不动 所对应的凸轮转角 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 –从动件的运动规律——当凸轮 以等角速度转动时,从动件的 位移s、速度v及加速度a随时 间或凸轮转角变化的规律。 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凸轮廓线的形状。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 •2、等速运动规律推程运动线图 从加速度线上可以看出,在从动件运动的始末 两点,速度有突变,理 论上加速度值由零突变 为无穷大,致使从动件 受的惯性力也由零变为 无穷大。而实际上材料 有弹性,加速度和推力 不致无穷大,但仍将造 成巨大的冲击,这种冲 击称为刚性冲击。 由于等速运动规律存在刚性冲击,因此不宜单独 作为从动件的运动规律, 一般应在运动的始点、转 折点、终点采用其它运动 规律过渡。 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 点沿圆周匀速运动时,点在这个圆的直径上的投影所构成的运动称为简谐运动,因这种运动规律的加速度 为余弦函数,故又称为余弦加速度运动规律。 推程的运动方程机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 由加速度线图可见,这种运动规律的从 动件只是在运动开 始和结束时存在加 速度突变,但因为 该突变有限,故所引 起的冲击亦是有限 的,为柔性冲击,因 此该运动规律只适 用于中、低速凸轮 机构。 推程运动线图机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 推程运动方程由运动线图可见 该运动规律速度和加 速度都没有突变,没有任何冲击,故 可适用于高速凸轮 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 从动件常用基本运动规律特性 刚性低速轻载 余弦加速度 1.57 4.93 柔性 中低速重载 正弦加速度 2.00 6.28 高速轻载运动规律 max冲击特性 适用范围 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 改进型等速运动规律 图示运动线图便是采用等速运动和正弦两 种运动规律组合而成 ,既可使从动件大部 分行程保持匀速运动 又能避免起始和终止 阶段产生冲击 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 3-3 作用在从动件上的驱动力与 该力作用点绝对速度之间所夹 的锐角称为压力角 压力角。 在不计摩擦时,高副中构 件间的力是沿法线方向作用的 ,因此,对于高副机构,压力 角也即是接触轮廓法线与从动 件速度方向所夹的锐角。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 一、压力角与作用力的关系–当不计凸轮与从动件之间 的摩擦时,凸轮给予从动 件的力F是沿法线方向,从 动件运动方向与力F之间的 锐角α即压力角。 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 凸轮压力角是反映机构传力特 性的一个重要参数。 如图所示,力F可分解为沿从动 件运动方向的有用分力F′和使从 件紧压导路的有害分力F″,且 F″=F′tanα F′一定时,压力角α越大,则有害分 力F″越大,机构的效率越低。 当α增大到一定程度,以致F″在导 路中所引起的摩擦阻力大于有用分力F′ 时,无论凸轮加给从动件的作用力多大, 从动件都不能运动,这种现象称为自锁。 因此,从减小推力和避免自锁的观点 来看,压力角愈小愈好。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 –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许用 压力角[],即 max –对于直动从动件凸轮机构,建议取许用压力角[]=30;对于摆动从动件凸轮机构,建议取许用压 力角[]=45 二、压力角与凸轮机构尺寸的关系由图所示的偏置尖顶从动件盘形凸轮机构可知,凸轮机 构的压力角与基圆半径r 和偏心距e的关系为:由上式可知: 当其它条件不变时,压力角α愈大,基圆半 愈小,即凸轮尺寸愈小。故从机构尺寸紧凑的观点来看,压力角大好。 当其它条件不变时,从动件偏置方向使e前为减号(偏距及瞬 心P在凸轮回转中心同一侧)时,可使压力角α减小,从而改 善其受力情况。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 因此:从机构结构紧凑和改善受力两方面的 观点来看,基圆半径r min 的确定原则是: 在保证 max []的条件下应使基圆半径尽可能 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 给整个凸轮机构加上一个绕凸轮轴心O的与凸轮角速度等值反向的公共角速度“-”; 反转 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 项目 构件 机构的 实际运动 给整个机构加- 后的运动 反转后 的结果 静止不动从动件 移动+转动 作复合运动, 尖顶运动轨迹 为凸轮廓线 机架 固定+(-)转动 绕凸轮转动 中心转动 反转前后凸轮机构各构件运动比较凸轮轮廓曲线设计的基本原理(动画) 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 因此在设计凸轮廓线时,可假设凸轮静止不动,使从动件相对于凸轮作反转运动,同时又在其导路内作预期运 动,作出从动件在这种复合运动中的一系列位置,则尖 顶的轨迹就是要求的凸轮廓线。 反转法原理 一).尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓设计 已知从动件的位移运动规律,凸轮的基圆半径 顺时针回转,要求绘出此凸轮的轮廓。 (1)按从动件运动规律作出位移线图,并将横坐标等 分分段。 1011 13 1112 13 便是从动件尖顶的起始位置。 ,并将它们各分成与图b对应的若干等分,得A 1011 13 1112 13 (4)画凸轮工作轮廓:量取各 个位移量,即取 反转后尖顶的一系列位置A 1011 13 1112 13 、、...连成光滑的曲线,便得到所要求的凸轮轮廓(图 对心移动尖顶从动件盘形凸轮如图所示,偏置移动尖 顶从动件盘形凸轮轮廓曲线 的绘制方法也与前述相似。 但由于从动件导路的轴线不 通过凸轮的转动中心,其偏 距为e。所以从动件在反转 过程中,其导路轴线始终与 圆相切,因此从动件的位移应沿这些切线量取, 作图方 法如下: 2.尖顶偏置移动从动件盘形凸轮轮廓 (1)根据已知从动件的运动规律,作出从动件的位移 线图,并将横坐标分段等分。 作为从动件升程的起始点,并过 作偏距圆的切线,该切线即是从动件导路线的起始位置。 点开始,沿相反方向将基圆分成与位移线图相同的等份,得各等分点B ...各点作偏距圆的切线并延长,则这些切线即为从动件在反转过程中依次占据的位置。 10注意:偏置直动从动件盘形凸轮机构的特 点是,反转后从动件始终与以O为圆心 、以e为半径的偏距圆相切,如图所示 从动件在反转过程中导路所占据的各个位置不是过凸轮轴心的径向线,而 是始终切于偏距圆的切线,从动件的位 移是沿这些切线从基圆上向外量取的。 2.对心移动滚子从动件盘形凸轮其凸轮轮廓设计方法如图示。首先,把滚子中心看 作尖顶从动件的尖顶,按照上面的方法画出一条轮廓曲 应当在理论轮廓上度量。再以 上各点为中心,以滚子半径为半径,画一系列圆,最后作这些圆的包络线,它便是滚子从动件凸 轮的工作轮廓,而 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 滚子从动件凸轮的基圆半径是指凸轮理论轮廓的最小内切圆半径,压力角也在理论轮廓上度量。 从减小凸轮与滚子间的接触应力来看,滚子半径越大越好;但滚子半径增大后对凸轮的实际廓线(工作廓 线)有很大的影响。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 当凸轮廓线内凹时,工作廓线的半径等于理论廓线的半径与滚子半径之和,此时,无论滚子半径如何,凸轮的 工作廓线总可以平滑地作出来 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 –当凸轮理论廓线为外凸的轮廓曲线时,设理论轮廓外凸部 分的最小曲率半径用ρ min 表示,滚子半径用r 表示,则相应位置实际轮廓的曲率半径ρ′ 机械与动力学院机械与动力学院20 2015 15 时,′

  0,实际廓线可以正常作出,凸轮能正常工作,如图a所示。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 ′=0,如图b所示,凸轮的实际轮廓上产生了尖点,这种尖点极易磨损,磨损后就会改变原定 的运动规律,设计中应避免。 机械与动力学院 机械与动力学院20 2015 15 时,′

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