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5分pk10第三章 凸轮机构解析

发布日期 :2020-11-06 01:57

  第三章 凸轮机构解析_中职中专_职业教育_教育专区。第三章 凸轮机构解析

  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 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,5分pk10!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。 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。 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 3.1.2组成: 2 1 3 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。 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。 将移动凸轮卷成圆柱体即 成为圆柱凸轮。 (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。 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。 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,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。 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 位移曲线 h O s rmin 推程 行程 h 推程运动角δt 远休止程 远休止角δs 回程 回程运动角δh 近休止程 δs ’ ? δt δs 360? δh δs ’ δ1,t δt δh ?1 D δS 近休止角δs’ D0 凸轮轮廓曲线的形状决定了 从动件的运动规律。要使从动 件实现某种运动规律,就要设 计出与其相应的凸轮轮廓曲线 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 s2 所得的从动件位移 s2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. 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 ) d s d s d? ds ? v? ? ? ?? ? d t d? d t d? ? 2 ? d v d v d? 2 d s? a? ? ? ?? d t d? d t d? 2 ? ? 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 ? c0 ? c1?1 ?c 2 ? 2 ? ...... cn? n 式中 ci (i ? 0,1,2...,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。 1、n=1的等速运动规律 s = c 2 + c1 ? ds = c1 d? d s d? 2 2 =0 边界条件: ? = 0 , s = 0; ? = ? 0 , s = h. ∴c 2 = 0 , c1 = h ? 0 ? 等速运动规律方程和运动曲线 ds d? ?o h ?0 ? 0 0 ? ? d 2s d? 2 升程段 h ? ?s ? ? ? 0 ? ? ds

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