机械原理-凸轮机构基本参数设置

Bdtt凸轮机构基本参数的确定凸轮机构的压力角确定构件之间相互的作用力，为解决磨损及强度尺寸设计提供可靠的数据。FR2FR1122vGF压力角—不计摩擦时，凸轮对从动件作用力方向线nn与从动件上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。lbnn0cos)()sin(02211RRxFFFF0sin)()cos(02211RRyFFGFF0coscos)(02122bFblFMRRB211tan)sin()21()cos(lbGF载荷G不变时，压力角增大，使上式分母变小，作用力F将增大。压力角增大到时分母为零，则F→，机构发生自锁。BdttFR2FR1122vGFlbnn凸轮机构的瞬时效率costan)sin()21()cos(211lb12tan)21(1arctanlbc机构刚好发生自锁时的压力角为临界压力角c凸轮机构能正常工作的重要条件max[]c推程移动从动件[]30º40º；摆动从动件[]40º45º。回程[]70º80º。Cnn220ddtanersesOBes0sDr0dsd盘形凸轮机构参数的确定(一)移动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的设计1.压力角与凸轮基圆的关系压力角对凸轮机构的受力状况有直接影响，在运动规律选定之后，它主要取决于凸轮机构的基本结构尺寸。P为相对瞬心dd/dd/ddsttsvOP由BCP得2200ersvvP对心移动从动件盘形凸轮机构e0。结论移动从动件盘形凸轮机构的压力角与基圆半径r0、从动件偏置方位和偏距e有关。2.偏置方位偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力角。应当使从动件偏置在推程时瞬心P的位置的同一侧正确偏置OBnnPe错误偏置需要注意的是，若推程压力角减小，则回程压力角将增大。BOnnPe3.凸轮基圆半径的确定限制基圆半径的条件⑴凸轮的基圆半径r0应大于凸轮轴的半径rS；⑵最大压力角max许用压力角[]；⑶凸轮轮廓曲线的最小曲率半径min0。当要求机构具有紧凑的尺寸时，应当按许用压力角[]来确定凸轮的基圆半径r0。步骤●确定凸轮转动轴心的位置●确定从动件的正确偏置方位●将[]代入前式220]tan[ddesesr●确定ss()，求出dsd，代入上式求出一系列r0值，选取其中的最大值作为凸轮的基圆半径凸轮基圆半径的确定图解法工程上常常借助于诺模图(Nomogram)来确定凸轮的最小基圆半径。借助于诺模图既可以近似确定凸轮的最大压力角，也可以根据所选择的基圆半径来校核最大压力角。hr0等速运动0.010.10.20.30.40.50.60.81.02.03.06.0hr0等加速等减速运动0.010.10.20.30.40.61.02.05.0凸轮转角5101525303540205060708090100200300350最大压力角max510152520354555657585403050607080hr0余弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0510152520354555657585403050607080最大压力角max5101525303540205060708090100200300350凸轮转角hr0正弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0hr0等速运动0.010.10.20.30.40.50.60.81.02.03.06.0hr0等加速等减速运动0.010.10.20.30.40.61.02.05.0凸轮转角5101525303540205060708090100200300350最大压力角max510152520354555657585403050607080hr0余弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0510152520354555657585403050607080最大压力角max5101525303540205060708090100200300350凸轮转角hrb正弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0例一对心移动从动件盘形凸轮机构，045º，h19mm，推程时从动件以正弦加速度规律运动，推程压力角30º，确定凸轮基圆半径rb。作图得hr00.26，r0190.2673.08mmhr0正弦加速度运动确定凸轮基圆半径的通常做法根据结构和强度的需要，按经验公式rb(1.62)rS初步选定凸轮基圆半径rb，然后校核压力角，以满足max[]的条件。注意凸轮机构的效率不仅与压力角有关，还与从动件支承的悬臂长b及两支承的距离l有关，在设计时要注意选择。压力角还与dsd有关，在工作升距(Lift)h确定后，dsd则与推程角0有关。若推程角没有因多个运动协调关系而受到严格限制，也可以通过适当增大0来获得较好的动力特性。nnQ0(二)摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的设计)tan(1)sin()dd1(tan00Ll凸轮逆时针转动取“”号；顺时针转动取“”号。摆杆初始摆角0为LlrlL2)arccos(20220LrbBO1O2Plv设计步骤●按具体结构所允许的条件，选定基圆半径r0和中心距L●设摆杆在起始位置时与基圆半径垂直●选定运动规律，计算凸轮廓线上各点压力角，校核max[]●如果max[]，调整l值，重新计算；若l超过某一规定值，则增大r0，重新计算l和0，直至满足要求为止。202rLllr/tan00及nnQ0LrbBO1O2Plv