凸轮机构的压力角和基本尺寸ppt课件.ppt

一、一、凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角三、三、滚子从动件滚子半径的选择二、二、凸轮基圆半径的确定凸轮机构的压力角和基本尺寸凸轮机构的压力角和基本尺寸一、凸轮机构的压力角一、凸轮机构的压力角o1AnnQFF2F1v21. 压力角压力角 ： 在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机在不计摩擦力、重力、惯性力的条件下，机构中驱使构中驱使从动件从动件运动的运动的力的方向线力的方向线与与从动从动件件上上受力点的速度方向线受力点的速度方向线所夹的锐角。所夹的锐角。Q作用在作用在从动件上的载荷从动件上的载荷F凸轮对从动件的作用力凸轮对从动件的作用力sincos21FFFF越小，受力越好。越小，受力越好。2. 压力角与凸轮机构受力情况的关系压力角与凸轮机构受力情况的关系推动从动件运动的有效分力推动从动件运动的有效分力阻碍从动件运动的有害分力阻碍从动件运动的有害分力第四节第四节 凸轮机构的压力角和基本尺寸凸轮机构的压力角和基本尺寸sincos21FFFF推动从动件运动的有效分力推动从动件运动的有效分力阻碍从动件运动的有害分力阻碍从动件运动的有害分力当当 增大到某一数值时，有害分力增大到某一数值时，有害分力F2引起的引起的摩擦阻力大于有效分力摩擦阻力大于有效分力F1，此时无论凸轮给，此时无论凸轮给从动件的作用力有多大，都不能推动从动件从动件的作用力有多大，都不能推动从动件运动，这种现象称为机构的自锁。运动，这种现象称为机构的自锁。结论：结论：从避免机构的自锁，使机构具有良好从避免机构的自锁，使机构具有良好的受力状况来看，的受力状况来看， 越小越好。越小越好。 设计凸轮机构时务必使设计凸轮机构时务必使 max 许用压力角的推荐值：许用压力角的推荐值：推程时推程时对于移动从动件，对于移动从动件， =30对于摆动从动件，对于摆动从动件， =3545回程时：回程时： =7080OB3、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系P点为速度瞬心，点为速度瞬心， 于是有：于是有：v=lOPr r0 0 nnP lOP =v / eds/d= ds/d= lOC + lCP lCP = lOC = elCP = ds/d - - e tg = S + r20 - e2ds/d - - eC (S+S0 )tg S0= r20 -e2若发现设计结果若发现设计结果 ，可增大可增大r0 s0sDvvr r0 0ds/dOB 得：得： tg = S + r20 - e2ds/d + + enn同理，当导路位于中心左侧时，有：同理，当导路位于中心左侧时，有：lOP =lCP- - lOC lCP = ds/d + + e 于是：于是： tg = S + r20 - e2ds/d ee“+ +” 用于导路和瞬心位于中心两侧；用于导路和瞬心位于中心两侧；“- -” 用于导路和瞬心位于中心同侧；用于导路和瞬心位于中心同侧；显然，导路和瞬心位于中心同侧时，压力角将减小。显然，导路和瞬心位于中心同侧时，压力角将减小。注意：注意：用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回 程压力角，故偏距程压力角，故偏距 e 不能太大。不能太大。PC lCP = (S+S0 )tg S0= r02 -e2r r0 0s0sDoAnnQ1Fv2Bnn2FoAv2F1nnv2nn2BFvcABC12F 二、凸轮基圆半径的确定在偏距一定，从动件的运动规律已知的条件下，可减小压力角，加大基圆半径r0，从而改善机构的传力特性。 但机构的尺寸会增大。（2）凸轮基圆半径的确定）凸轮基圆半径的确定 凸轮基圆半径的确定的原则是：应在满足max的条件下，合理的确定凸轮的基圆半径，使凸轮机构的尺寸不至过大。先按满足推程压力角的条件来确定基圆半径r0，即r0 =(ds/d-e)/tan-s2+e21/2（1）凸轮机构的压力角与基圆半径的关系S + r20 - e2220erseddstan凸轮与轴分开加工时，凸轮与轴分开加工时，ro(0.81)dsds为凸轮轴直径为凸轮轴直径rods还要考虑满足凸轮的结构及强度的要求：当凸轮和轴做成一体时，凸轮廓线的最小半径应大于轴的半径。三、滚子半径三、滚子半径r rT T的选择的选择 如图所示，工作轮廓曲率半径a、理论轮廓曲率半径与滚子半径rr三者之间的关系为这时，工作轮廓曲率半径恒大于理论轮廓曲率半径，即a。这样，当理论轮廓作出后，不论选择多大的滚子，都能作出工作轮廓。1凸轮理论轮廓的内凹部分Tra minaminmin amin = min-rTrT min=rTminrT min0 amin = min-rT=0 amin = min-rTrTrT min2凸轮理论轮廓的外凸部分 滚子半径的选择滚子半径的选择1. 按从动件运动不失真考虑按从动件运动不失真考虑取取 rT 0.8 min2. 按凸轮结构尺寸考虑按凸轮结构尺寸考虑取取 rT (0.10.5)rOrO 凸轮基圆半径凸轮基圆半径3. 按滚子结构、强度考虑按滚子结构、强度考虑取取 rT=1018mm 左右左右采用滚子从动件时，滚子半径的选择，要考虑从动件运动从动件运动、滚子的结构、强度及凸轮尺寸尺寸等多方面的因素。