用解析法设计凸轮廓线ppt课件.ppt

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1、三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 s02200ers建立建立 B 点封闭矢量方程点封闭矢量方程向向x 、y轴投影，得凸轮理论廓线：轴投影，得凸轮理论廓线：rsser0cos)(sinsin)(cos00sseyssexxy结束三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 s02200ers建立建立 B 点封闭矢量方程点封闭矢量方程向向x 、y轴投影，得凸轮理论廓线：轴投影，得凸

2、轮理论廓线：rsser0cos)(sinsin)(cos00sseyssexxy实际廓线：实际廓线：sincosrrryyrxx“ - ” 用于内包络，用于内包络，“+” 用于外包络用于外包络 nn (x, y) 理论廓线理论廓线内包络线外包络线rr (x , y )B结束三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 s02200ers建立建立 B 点封闭矢量方程点封闭矢量方程向向x 、y轴投影，得凸轮理论廓线：轴投影，得凸轮理论廓线：rsser0cos)(sinsin)(cos00ssey

3、ssexxy实际廓线：实际廓线：sincosrrryyrxx“ - ” 用于内包络，用于内包络，“+” 用于外包络用于外包络 nn (x, y) 理论廓线理论廓线内包络线外包络线rr (x , y )Bd/dd/dtanyxdydxdx/d-dy/d 22)d/d()d/d(d/dsinyxx22)d/d()d/d(d/dcosyxy注意：注意：偏距偏距 e 是有符号的。偏于是有符号的。偏于接触点处凸轮速度的反方向为正，接触点处凸轮速度的反方向为正，反之为负。反之为负。结束三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 1、偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构、偏

4、置直动滚子推杆盘形凸轮机构 s0rxy nn (x, y) 理论廓线理论廓线内包络线外包络线rr (x , y )B实际廓线：实际廓线：sincosrrryyrxx刀具轨迹中心方程式，只要将包络线刀具轨迹中心方程式，只要将包络线方程中的方程中的 rr 换成换成 |rr-rc|即可即可。 rcrcrr rcrrrcrr理论廓线理论廓线实际廓线实际廓线刀具中心轨迹结束三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 2、对心平底推杆盘形凸轮机构、对心平底推杆盘形凸轮机构 n n凸轮与推杆的瞬心凸轮与推杆的瞬心 P opvvPddd/dd/dsttsvopr建立封

5、闭矢量方程建立封闭矢量方程投影得凸轮实际廓线投影得凸轮实际廓线(so= ro)坐标坐标：ssOPr0sinddcos)(cosddsin)(00ssryssrx结束三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 3、摆动滚子推杆盘形凸轮机构、摆动滚子推杆盘形凸轮机构 建立建立 B 点封闭矢量方程点封闭矢量方程投影得凸轮廓线投影得凸轮廓线B点坐标点坐标：larr)cos(cos)sin(sin00laylaxalrla2arccos2220结束三、用解析法设计凸轮廓线三、用解析法设计凸轮廓线凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 3、摆动滚子推杆盘形凸轮机构、

6、摆动滚子推杆盘形凸轮机构 建立建立 B 点封闭矢量方程点封闭矢量方程投影得凸轮廓线投影得凸轮廓线B点坐标点坐标：larr)cos(cos)sin(sin00laylax02220cos2allaralrla2arccos20220结束作业：作业： P288 9-9、9-10、9-11 结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距一、凸轮机构的压力角与作用力一、凸轮机构的压力角与作用力定义定义：推杆受力方向与其运动方向的夹角为压力角 (不考虑摩擦）。推杆受力：G、F、FR1、FR2平衡条

7、件：Fx=0、Fy=0、 MB=0bFblFFFFGFFFRRRRRR212222112211cos)(cos0sin)()cos(0cos)()sin(211tan)sin()21 ()cos(lbGF 结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距一、凸轮机构的压力角与作用力一、凸轮机构的压力角与作用力定义定义：推杆受力方向与其运动方向的夹角为压力角 (不考虑摩擦）。推杆受力：G、F、FR1、FR2平衡条件：Fx=0、Fy=0、 MB=0bFblFFFFGFFFRRRRRR21222

8、2112211cos)(cos0sin)()cos(0cos)()sin(211tan)sin()21 ()cos(lbGF讨论讨论：1、 F 传力性能2、 分母为零时 F 自锁 临界压力角c ：12tan)/21 (1tanlbc3、不同位置处压力角不同,通常 max 推程： 30 40 (直动从动件) 40 50 (摆动从动件) 回程： 70 80 结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距二、凸轮基圆半径的确定二、凸轮基圆半径的确定1 1、压力角、压力角与基圆半径与基圆半径r

9、r0 0和偏置的关系和偏置的关系P 点为凸轮与推杆的相对瞬心ddd/dd/dsttsvopseretssseOP2200d/dtane P PC （1）压力角压力角 与偏置的关系与偏置的关系（a）推杆偏于接触点处凸轮速度反向（速度瞬 心侧） 正偏置正偏置（b）推杆偏于接触点处凸轮速度同向负偏置负偏置（c）正偏置 ；负偏置 （d）正偏置时，e e 推程 ，但回程 结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距二、凸轮基圆半径的确定二、凸轮基圆半径的确定1 1、压力角、压力角与基圆半径与基圆

10、半径r r0 0和偏置的关系和偏置的关系P 点为凸轮与推杆的相对瞬心ddd/dd/dsttsvopseretssseOP2200d/dtane P PC （2）压力角压力角 与基圆半径与基圆半径r r0 0的关系的关系 r r ，但结构 r r 结构紧凑，但 结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距二、凸轮基圆半径的确定二、凸轮基圆半径的确定2 2、基圆半径、基圆半径r r0 0的确定的确定（1）根据结构和强度要求确定根据结构和强度要求确定 r r0 0r0rhrs凸轮与轴做成一体

11、： r0 rs+(3 5) mm凸轮单独制造： r0 rh+ (3 5) mm凸轮廓线：min 1 5 mm结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距二、凸轮基圆半径的确定二、凸轮基圆半径的确定2 2、基圆半径、基圆半径r r0 0的确定的确定（2）根据许用压力角根据许用压力角 确定确定 r r0 0mmds/d推杆运动规律确定，lOP= ds/d 是定值O取在m-m上 P 必在n-n上， 不变；O取在m-m左侧 P必在n-n左侧， 变小；O取在m-m右侧 P必在n-n右侧， 变大。

12、结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距二、凸轮基圆半径的确定二、凸轮基圆半径的确定2 2、基圆半径、基圆半径r r0 0的确定的确定（2）根据许用压力角根据许用压力角 确定确定 r r0 0mmds/d推杆运动规律确定，lOP= ds/d 是定值O取在m-m上 P 必在n-n上， 不变；O取在m-m左侧 P必在n-n左侧， 变小；O取在m-m右侧 P必在n-n右侧， 变大。O点应取在m-m线的左侧同理回程: O 点应取在m-m线的右侧已知推杆运动规律时，求出各点 ds/d 图解r

13、 r0 min0 min结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距二、凸轮基圆半径的确定二、凸轮基圆半径的确定2 2、基圆半径、基圆半径r r0 0的确定的确定（2）根据许用压力角根据许用压力角 确定确定 r r0 0mmds/d推杆运动规律确定，lOP= ds/d 是定值O取在m-m上 P 必在n-n上， 不变；O取在m-m左侧 P必在n-n左侧， 变小；O取在m-m右侧 P必在n-n右侧， 变大。O点应取在m-m线的左侧同理回程: O 点应取在m-m线的右侧已知推杆运动规律时，求

14、出各点 ds/d 图解r r0 min0 min O(ds /d)i90 - ro min结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距三、推杆滚子半径三、推杆滚子半径r r0 0 的选择的选择理论廓线理论廓线实际廓线实际廓线rr a内凹：内凹： a = + rrrr a a = - rr rr正常外凸廓线 = rr a = - rr =0 rr a = - rr 0廓线变尖廓线交叉被切取 rr 0.8 min(外凸部分最小曲率半径）外凸部分最小曲率半径）或或 rr=（0.1 0.15）

15、ro (强度因素）强度因素） 结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距四、推杆平底尺寸的确定四、推杆平底尺寸的确定 OPlmax另外，对于平底推杆凸轮，凸轮轮廓不允许出现内凹和变化太快情况。 可增大基圆或修改运动规律。lsopddmm)75(2maxlLmaxmaxd/dsl结束 9 - 4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定基本尺寸：基本尺寸：基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距基圆半径，滚子半径，平底长度，中心距四、推杆平底尺寸的确定四、推杆平底尺寸的确定 OPlmax另外，对于平底推杆凸轮，凸轮轮廓不允许出现内凹和变化太快情况。 可增大基圆或修改运动规律。lsopddmm)75(2maxlLmaxmaxd/dsl结束思考题：思考题： P288 9-2、9-5、9-6 作业：作业： P288 9-7、（ 9-8 ）结束