(4.4)--4.4机械设计基础课件.ppt

4.44.4凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定目录目录0101凸轮机构的设计要求凸轮机构的设计要求0202凸轮机构压力角的确定凸轮机构压力角的确定0303基圆半径的确定基圆半径的确定0404滚子半径的选择滚子半径的选择1 1凸轮机构的设计要求凸轮机构的设计要求1 1、凸轮机构的设计要求、凸轮机构的设计要求对凸轮机构的要求对凸轮机构的要求实现从动件给定的运动规律。实现从动件给定的运动规律。传力性能好。传力性能好。结构紧凑。结构紧凑。具体要求具体要求（2 2）选择基圆半径时应考虑它对凸轮）选择基圆半径时应考虑它对凸轮机构的尺寸、受力性能、磨损和传动效机构的尺寸、受力性能、磨损和传动效率等有重要的影响。率等有重要的影响。（1 1）选择从动件滚子半径时，应考虑其）选择从动件滚子半径时，应考虑其对凸轮轮廓的影响对凸轮轮廓的影响。2 2凸轮机构压力角的确定凸轮机构压力角的确定2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定n nn n 压压力力角角：不不计计摩摩擦擦时时，凸凸轮轮对对从从动动件件作作用用力力的的方方向向与与从从动动件件上上力力作作用用点点的的速速度方向之间所夹的锐角。度方向之间所夹的锐角。1.1.压力角与凸轮机构的传力压力角与凸轮机构的传力压力角压力角愈大，有害分力愈大，有害分力FF 愈大，有用愈大，有用分力分力FF愈小。当压力角愈小。当压力角大到一定程度大到一定程度时，机构将发生时，机构将发生自锁自锁。t tt tv vQQ有效分力有效分力有害分力有害分力2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定 结论：结论：压力角是衡量凸轮机构传力性压力角是衡量凸轮机构传力性能好坏的一个重要参数，其值越小，机构能好坏的一个重要参数，其值越小，机构的传力性能越好。的传力性能越好。2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定极限压力角极限压力角maxmax：凸轮机构发生自锁时的压力角：凸轮机构发生自锁时的压力角。推程的起始位置。推程的起始位置。理论轮廓线比较陡的位置。理论轮廓线比较陡的位置。从动件最大速度的轮廓附近。从动件最大速度的轮廓附近。maxmax一般出现的位置一般出现的位置直动从动件，推程时直动从动件，推程时30304040摆动从动件，推程时摆动从动件，推程时40405050压力角的许用值：压力角的许用值：2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定2 2压力角的确定压力角的确定PP点为图示瞬时位置凸轮与从动件的点为图示瞬时位置凸轮与从动件的相对速度瞬心。相对速度瞬心。压力角计算公式：压力角计算公式：2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定凸轮逆时针回转时：凸轮逆时针回转时：右偏置，推程取右偏置，推程取“一一”号，回程取号，回程取“十十”号；号；左偏置，推程取左偏置，推程取“十十”号，回程取号，回程取“一一”号。号。凸轮顺时针回转时，正负号取法与上述相反。凸轮顺时针回转时，正负号取法与上述相反。机构的传力性能（减小压力角的大小）机构的传力性能（减小压力角的大小）凸轮逆时针转动时，从动件应右偏置；凸轮逆时针转动时，从动件应右偏置；凸轮顺时针转动时，从动件应左偏置。凸轮顺时针转动时，从动件应左偏置。2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定在偏距一定，推杆的运动规律已知的条件下，加大基圆半径r0，可减小压力角，从而改善机构的传力特性，但此时机构的尺寸会增大。e e0 0时：时：2 2、凸轮机构压力角的确定、凸轮机构压力角的确定在保证机构的最大压力角在保证机构的最大压力角maxmax的条件下，的条件下，选取尽可能小的基圆半径。选取尽可能小的基圆半径。凸轮机构设计原则：凸轮机构设计原则：maxmax=时对应的基圆半径是满足特定时对应的基圆半径是满足特定条件下的最小基圆半径，用条件下的最小基圆半径，用r r0min0min表示。表示。3 3基圆半径的确定基圆半径的确定3 3、基圆半径的确定、基圆半径的确定由压力角计算公式得：基圆半径越大，凸轮机构的压力角就越小，传力性能就越好。设计要考虑传力性能和结构紧凑两方面要求，在保证前提下尽可能选取较小的基圆半径rb，若发现max，则应适当增大凸轮基圆半径，重新设计。max4 4滚子半径的选择滚子半径的选择4 4、滚子半径的选择、滚子半径的选择1.1.内凹内凹的的凸轮凸轮轮廓曲线轮廓曲线实际廓线曲率半径：实际廓线曲率半径：理论廓线曲率半径：理论廓线曲率半径：滚子半径：滚子半径：r rT TrT理论实际 =+r+rT T内凹凸轮廓线内凹凸轮廓线=+r+rT T理论廓线最小。理论廓线最小。结论：结论：无论滚子半径多大，总能无论滚子半径多大，总能由理论廓线得到由理论廓线得到实际廓线。实际廓线。4 4、滚子半径的选择、滚子半径的选择外凸凸轮廓线：外凸凸轮廓线：=-r-rT T（1 1）r rT T，00，实际廓线平滑。，实际廓线平滑。2.2.外凸的外凸的凸轮凸轮轮廓曲线轮廓曲线 rT r rT T =-r-rT T004 4、滚子半径的选择、滚子半径的选择（2 2）=r=rT T，=0=0，实际廓线，实际廓线变尖。变尖。=-r-rT T0 0rT =r rT T4 4、滚子半径的选择、滚子半径的选择（3 3）r rT T，00，实际廓线出现，实际廓线出现交叉交叉，切割，切割，运动失真。运动失真。rT =-r-rk k00 r rT T4 4、滚子半径的选择、滚子半径的选择综上所述，对于外凸的凸轮轮廓曲线，应使滚子半径rT小于理论廓线最小曲率半径min，通常取rT0.8min。感感 谢谢 聆聆 听！听！