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,第,4,章 凸轮机构,第,4,章 凸轮机构及其设计,4.1,凸轮机构的应用和分类,4.2,推杆的运动规律,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,1,凸轮机构是由具有曲线轮廓或凹槽的构件,通过高副接触带动从动件实现预期运动规律的一种高副机构。,凸轮机构的组成,:,凸轮机构是由,凸轮,、,从动件,和,机架,这三个基本,构件所组成的一种,高副机构,;,凸轮运动时,通过其曲线轮廓与推杆的高副接,触,使推杆获得预期的运动。,4.1,凸轮机构的应用和分类,2,如,:,内燃机配气凸轮机构。,具有曲线轮廓的构件,1,叫做,凸轮,;,被凸轮直接推动的构件,2,称为,推杆,;,当,凸轮,1,作等速转动时,其曲线轮廓通过与,推杆,2,的平底接触,使气阀有规律地开启和闭合;,当以,凸轮,1,回转中心为圆心的圆弧段轮廓与,推杆,2,的平底接触,气阀静止不动;,因此,当,凸轮,1,连续转动时,气阀,2,可获得间歇的,,按预期规律的运动。,3,4.1,凸轮机构的应用和分类,按凸轮的形状分类,按从动件的形状分类,按从动件的运动形式分类,按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类,4,4.1,凸轮机构的应用和分类,1.,按凸轮的形状分类,圆柱凸轮,盘形凸轮:,凸轮绕固定轴转动,具有,变化向径,的盘形零件;,推杆行程较小,。,移动凸轮:,凸轮呈板状,相对于机架作直线移动。,圆柱凸轮:,圆柱面上开有曲线凹槽或圆柱端面上作曲线轮廓;,推杆行程较大,。,平面凸轮机构,盘形凸轮,移动凸轮,空间凸轮机构,5,4.1,凸轮机构的应用和分类,2.,按从动件的形状分类,四大类,尖端从动件,尖端能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触,实现任意的运动规律;,尖端处极易磨损,只适用于低速场合;,如仪器仪表中的凸轮机构。,曲面从动件,磨损比尖端从动件小;,曲面不易加工,故实际应用受到限制。,6,4.1,凸轮机构的应用和分类,滚子从动件,凸轮与从动件之间为滚动摩擦,摩擦磨损较小;,可用于传递较大的动力,故应用很广。,平底从动件,当忽略凸轮与从动件之间摩擦力时,凸轮对从动件的作用力始终垂直从动件的底边,受力比较平稳;,从动件与凸轮之间为线接触,易形成油膜,润滑状况好,传动效率高,常用于高速场合。,与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。,7,4.1,凸轮机构的应用和分类,3.,按从动件的运动形式分类,移动从动件,移动从动件:,从动件作往复移动,其运动轨迹为一段直线;有,对心,和,偏置,之分。,摆动从动件:,从动件作往复摆动,其运动轨迹为一段圆弧。,摆动从动件,8,4.1,凸轮机构的应用和分类,4.,按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类,凸轮机构工作时,从动件与凸轮轮廓必须始终保持接触。,(1),力锁合:,利用弹簧力、从动件重力或其它外,力锁合。,(2),型锁合:,利用高副元素本身的几何形状锁合。,有,四种,形式。,9,4.1,凸轮机构的应用和分类,1,)型锁合之一,槽凸轮机构,:槽两侧面的距离等于滚子直径。保证滚子与凸轮始终接触。,优点,:锁合方式结构简单。,缺点,:加大了凸轮的尺寸和重量。,凹槽凸轮,10,4.1,凸轮机构的应用和分类,2,)型锁合之二,等宽凸轮机构,:,凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于框架内侧的宽度。,特点,:,从动件的运动规律的选择受到一定的限制,当,180,范围内的凸轮廓线根据从动件运动规律确定后,其余,180,内的凸轮廓线必须符合等宽原则。,W,等宽凸轮,11,4.1,凸轮机构的应用和分类,3,)型锁合之三,等径凸轮机构,:,两滚子中心间的距离始终保持不变。凸轮转动时,凸轮轮廓能始终与两个滚子保持接触。,特点,:,从动件运动规律的选择受到一定的限制。,r,1,r,2,r,1,+r,2,=const,等径凸轮,12,4.1,凸轮机构的应用和分类,4,)型锁合之四,主回凸轮机构,(,共轭凸轮机构,),:,固定在一个轴上但不同平面的主回两个凸轮,主凸轮推动从动件完成正行程运动,回凸轮推动从动件完成反行程的运动。,优点,:,克服了等宽、等径凸轮的缺点。,缺点,:,结构复杂,制造精度要求高。,主回凸轮,13,4.1,凸轮机构的应用和分类,凸轮机构工作情况(以,对心尖端移动从动件盘形凸轮机构,为例),基圆,:以凸轮轮廓的最小向径,r,0,所作的圆;,基圆半径,:,r,0,;,凸轮轮廓,:由,AB,、,BC,、,CD,、,DA,四段组成,,BC,、,DA,两段为圆弧;,推程,:凸轮廓线,AB,段向径不断增大,从动件从最低位置上升到最高位置,的这一行程;,推程运动角,:与推程对应的凸轮转角,0,;,回程,:凸轮廓线,CD,段向径逐渐减小,从动,件从最高位置逐渐回到最低位置的这一行程;,回程运动角,:与回程对应的凸轮转度,0,;,远休止角,:从动件在最高位置(向径不变,的,BC,圆弧段)停留不动所对应的凸轮转角,01,;,近休止角,:从动件在最低位置(向径不变,的,DA,圆弧段)停留不动所对应凸轮转角,02,;,行程,:从动件在推程或回程中移动,的距离。,0,r,0,A,01,02,D,B,C,B,0,0,h,01,02,0,t,s,14,4.1,凸轮机构的应用和分类,凸轮机构的优点:,只要设计出适当的凸轮轮廓曲线,便可使推杆按各种预定的规律运动,并且机构紧凑。,凸轮机构的缺点:,凸轮与推杆之间为点或线接触,压强较大,易于磨损。因此,多用于传递动力不大的场合。,凸轮机构的应用:,送料机构,1,3,2,绕线机构,3,2,A,线,1,15,4.1,凸轮机构的应用和分类,实现无特定运动规律要求的工作行程,在,摆杆,2,和,7,的端部各装有一个滚子,分别插在,圆柱凸轮,8,的两条曲线凹槽内;,当转动,手柄,1,时,圆柱凸轮,8,转动,带动摆杆,2,和,7,在一定范围内摆动;,通过,拨叉,3,和,6,,分别带动,三联齿轮,4,和,双联齿轮,5,在花键轴上滑移,使不同的齿轮进入啮合,从而达到改变车床主轴转速的目的。,车床变速操纵机构,手柄,凸轮,摆杆,拨叉,三联齿轮,双联齿轮,16,4.1,凸轮机构的应用和分类,实现有特定运动规律要求的工作行程,自动机床进刀机构,当具有曲线凹槽的,凸轮,1,作等速回转时,其上曲线凹槽的侧面推动,从动件,2,绕,O,点作往复摆动,通过,扇形齿轮,2,和固结在刀架上的,齿条,3,的啮合,控制刀架作,进刀,和,退刀,运动。刀架的运动规律则取决于凸轮上曲线凹槽的形状。,通常刀具的进给运动包括以下几个动作:,到位行程:刀具以较快的速度接近工件的过程;,工作行程:刀具等速前进切削工件的过程;,返回行程:刀具完成切削动作后快速退回的过程;,停歇行程:刀具复位后停留一段时间,以便进行更换工件等动作,然后开始下一个运动循环。,17,4.1,凸轮机构的应用和分类,实现对运动和动力特性有特殊要求的工作行程,船用柴油机的配气机构,当,凸轮,1,转动时,推动,从动件,2,和,2,上下往复移动,通过,摆臂,3,使,气阀,4,开启或关闭,以控制可燃物质在适当的时间进入气缸或排出废气。,由于曲轴的工作速度很高,阀门必须在很短的时间内完成起闭动作,因此要求机构必须具备有良好的动力学性能。,18,4.1,凸轮机构的应用和分类,凸轮机构设计的基本任务,:,1),根据工作要求选定凸轮机构的形式;,2),根据工作要求选定从动推杆运动规律,是设计凸轮轮廓曲线的前提;,3),合理确定结构尺寸;,4),设计凸轮轮廓。,4.2,推杆的运动规律,从动件运动规律设计,:,从动件常用运动规律,运动规律的组合,19,从动件完成推程或回程时,其位移,s,,速度,v,和加速度,a,随时间,t,的变化规律;,由于凸轮一般作等速运动,故凸轮转角与时间,t,成正比;所以从动件的运动规律可以表示为随转角,的变化规律;,S=S(t)S=S(),v=v(t)v=v(),a=a(t)a=a(),运动线图,S=S(t),、,S(),曲线:位移线图;,v=v(t),、,v(),曲线:速度线图;,a=a(t),、,a(),曲线:加速度线图;,统称运动线图。,20,4.2,推杆的运动规律,(1),等速运动规律,(2),等加速等减速,(,抛物线,),运动规律,(3),简谐(余弦加速度)运动规律,(4),摆线(正弦加速度)运动规律,(5)3-4-5,多项式运动规律,从动件常用运动规律:,21,4.2,推杆的运动规律,(1),等速(直线)运动规律,从动件作等速运动时,其,位移线图,为一过原点的倾斜直线。,速度线图,为一条水平直线,,V,0,的大小为位移线图中倾斜直线的斜率。加速度为零。,推程运动方程:回程运动方程:,s,h,/,0,s,h,(1-,/,0,),v,h,/,0,v,-,h,/,0,a,0,a,0,刚性冲击,:从动件在运动开始和终止的瞬时,因速度有突变,其加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值,将产生无穷大的惯性力,因而使凸轮机构受到极大的冲击,这种冲击称为,刚性冲击,。,此种运动规律只适用于,低速轻载,运动的场合。,s,0,v,a,h,+,22,V,0,4.2,推杆的运动规律,(2),等加速等减速,(,抛物线,),运动规律,从动件在一个行程,h,中,先作等加速运动,后作等减速运动;通常,加速段和减速段的时间相等,。,加速段推程运动方程:减速段推程运动方程:,柔性冲击,:运动线图上,从动件速度曲线为连续的。故不会产生刚性冲击。在加速度曲线上将有突变,但这一突变是有限值,所以引起的冲击较小,称为,柔性冲击,。,只适用于,中速轻载,运动场合。,3,a,h,/2,0,h,/2,1,s,2,3,5,4,6,2,h,/,0,4,h,2,/,2,0,v,柔性冲击,等分,23,4.2,推杆的运动规律,(3),简谐(余弦加速度)运动规律,从动件的,加速度,按,余弦规律,变化。,推程运动方程:回程运动方程:,柔性冲击,:在始末两点加速度有突变,引起柔性冲击,故只适于,中速,运动场合。,只有当从动件作无停留区间的“升,-,降,-,升”连续往复运动时,可以获得连续的加速度曲线而用于,高速,传动。,h,0,s,a,1,2,3,4,5,6,v,v,max,=1.57,h,/,0,1,2,3,4,5,6,质点在圆周匀速运动时,其在该圆直径上的投影所构成的运动。,24,4.2,推杆的运动规律,(4),摆线,(,正弦加速度,),运动规律,从动件按摆线规律运动时,其,加速度,按,正弦规律,变化。,摆线运动,:半径,R=h/2,的滚圆沿纵座,标作,匀速,纯滚动,圆上最初位于座标原点的,点其位移随时间变化的规律,。,推程运动方程:,S=h,(,/,0,),-sin,(,2,/,0,),/2,V=h(1-cos,(,2,/,0,)/,0,a=2,h,2,sin(2,/,0,),/,0,2,回程运动方程:,S=h,1-(,/,0,),+sin,(,2,/,0,),/2,V=hcos,(,2,/,0,)-1/,0,a=-2,h,2,sin(2,/,0,),/,0,2,h,0,s,a,1,2,3,4,5,6,v,v,max,=2,h,/,0,1,2,3,4,5,6,R,7,8,7,8,25,摆线运动的速度曲线和加速度曲线都是始终连续变化的,它,没有刚性冲击,,也,没有柔性冲击,,可用于,高速传动,。,4.2,推杆的运动规律,(5)3-4-5,多项式运动规律,根据多项式公式和凸轮机构运动的边界条件推导出的能够避免刚性冲击和柔性冲击的,适用于高速运动场合的一种运动规律。,位移方程中多项式剩余项次数为,3-4-5,故称为,3-4-5,多项式。,h,0,s,a,v,推程运动方程:回程运动方程:,v,max,=1.88,h,/,0,26,4.2,推杆的运动规律,为了获得更好的运动和动力特性,把几种常用运动规律组合起来使用,这种组合称为,运动曲线的拼接,。,组合后的从动件运动规律应,满足的条件,:,(,1,)满足工作对从动件特殊的运动要求。,(,2,)各段运动规律的位移、速度和加速度曲线在连接点处其值应分别相等,避免刚性冲击和柔性冲击,即组合时应满足的,边界条件,。,(,3,)应使最大速度,v,max,和最大加速度,a,max,的值尽可能小,以避免过大的,动量,和,惯性力,对机构运转造成不利的影响。,运动规律的组合,27,4.2,推杆的运动规律,28,4.2,推杆的运动规律,(1),改进型等速运动规律,刚性冲击,正弦加速度,等速运动,改进型等速运动规律,凸轮的推程运动角,0,分为三段:通常取,1,=,3,=,2,/2=,0,/4,1,段和,3,段为半个周期的正弦加速度运动规律;,2,段为等速运动规律。,改进型等速运动规律,无刚性冲击和柔性冲击,。,29,4.2,推杆的运动规律,(2),改进型正弦加速度运动规律,凸轮推程运动角,0,分为三段:,1,段为周期等于,0,/2,的第一象限曲线;,2,段为周期等于,3,0,/2,的第二、第三象限曲线;,3,段为周期等于,0,/2,的第四象限曲线;,通常取,1,=,3,=,2,/6=,0,/8,。,在行程,始末两端,及,中间部分,各用不同周期的,正弦加速度,运动规律曲线光滑连接,成为改进型正弦加速度运动规律。,a=0,运动缓慢,30,4.2,推杆的运动规律,AB,段为周期等于,0,/2,的正弦加速度运动规律第一象限曲线;,BC,段为等加速曲线;,CD,段为周期等于,0,/2,正弦加速度运动规律第二、第三象限曲线;,DE,段为等减速曲线;,EF,段为周期等于,0,/2,的正弦加速度运动规律的第四象限曲线。,(3),改进型梯形加速度运动规律,在,始末两端,及,中间交界处,用适当的,正弦加速度,运动规律光滑过渡,组成改进型梯形加速度运动规律。,柔性冲击,从动件常用运动规律的特点及适用场合:,运动规律,v,max,(h/,0,),a,max,(h,2,/,0,2),冲击,应用,等速运动规律,1.00,刚性,低速轻负荷,改进型等速(正弦),1.33,8.38,-,低速重负荷,等加速等减速,2.00,4.00,柔性,中速轻负荷,余弦加速度,1.57,4.93,柔性,中低速中负荷,正弦加速度,2.00,6.28,-,中高速轻负荷,改进型正弦加速度,1.76,5.53,-,中高速重负荷,改进型梯形加速度,2.00,4.89,-,高速轻负荷,3-4-5,多项式,1.88,5.77,-,高速中载荷,31,4.2,推杆的运动规律,O,O,-,3,1,2,3,3,1,1,2,2,凸轮廓线的设计方法有,作图法,和,解析法,反转法,。,反转法,_,设想凸轮固定不动,而让从动件连同导路一起绕,O,点以角速度(,)转动,此时从动件将一方面随导路一起以角速度(,)转动,同时又在导路中向上移动一定的距离。此时从动件尖端所占据的位置必是凸轮轮廓曲线上的一点。,32,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,1),对心尖底直动从动件,设计步骤:,选比例尺,l,作基圆,r,0,;,反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏;,确定反转后从动件尖顶在各等份点的位置;,将各尖顶点连接成一条光滑曲线。,60,r,0,120,-,1,1,3,5,7,8,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,90,90,A,1,8,7,6,5,4,3,2,14,13,12,11,10,9,60,120,90,90,1,3,5,7,8,9,11,13,15,s,9,11,13,12,14,10,33,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,2),对心滚子直动从动件,将滚子的转动中心视为尖顶推杆的尖顶,按,反转法,作出凸轮的理论廓线;,以理论廓线上的一系列点为圆心,以滚子半径为半径作圆,再作此圆族的包络线即得凸轮的工作廓线。,理论廓线:,滚子中心在复合运动中的轨迹;,实际廓线:,与滚子直接接触的凸轮廓线;,基圆半径,:,指,理论廓线,上的最小半径,。,s,9,11,13,15,1,3,5,7,8,r,0,A,120,-,1,1,3,5,7,8,9,11,13,12,14,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,60,90,90,1,8,7,6,5,4,3,2,14,13,12,11,10,9,理论轮廓,实际轮廓,60,120,90,90,34,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,3),对心平底直动从动件,将推杆导路的中心线与推杆平底交点视为尖顶推杆的尖顶,按,反转法,作出点,A,在运动过程中依次占据的位置,1,2,3.,;,过,1,2,3.,点作代表平底的直线,这些直线的包络线就是凸轮的工作轮廓线。,s,9,11,13,15,1,3,5,7,8,r,0,8,7,6,5,4,3,2,1,9,10,11,12,13,14,-,A,1,3,5,7,8,9,11,13,12,14,1,2,3,4,5,6,7,8,15,14,13,12,11,10,9,60,120,90,90,35,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,4),偏置尖底直动从动件,作偏距圆和基圆;作偏距圆的一条切线,代表起始位置从动件的轨道,它与基圆的交点,A,就是从动件在起始位置时与凸轮轮廓线的交点;,从,OA,开始反向作各运动角在基圆上,得到,8,、,9,、,15,点;,在基圆上等分各运动角,得,1,、,2,、,3.,点,作偏距圆的切线;,依次量取,1,、,2,、,3,.,各点,用光,滑曲线将各点相连。,9,11,13,15,1,3,5,7,8,O,e,A,1,3,5,7,8,9,11,13,12,14,-,6,1,2,3,4,5,7,8,15,14,13,12,11,10,9,15,14,13,12,11,10,9,k,9,k,10,k,11,k,12,k,13,k,14,k,15,1,2,3,4,5,6,7,8,k,1,k,2,k,3,k,5,k,4,k,6,k,7,k,8,60,120,90,90,s,2,120,60,90,36,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,作基圆和反转运动时摆动推杆回转,轴心圆,反向等分各运动角;,以点,A,1,、,.,为圆心,摆动推杆长度,为半径作圆弧,与基圆交于点,B,1,、,.,;,分别以,A,1,B,1,.,为一个边,作角,B,1,A,1,B,1,.,,分别等于位移线图,中对应的角位移,得线段,A,1,B,1,.,;,将起始点,B,及点,B,1,、,B,2,.,连成光滑曲线。,120,B,1,1,r,0,60,120,90,90,s,1,2,3,4,5,6,7,8,5,6,7,8,B,1,B,2,B,3,B,4,B,5,B,6,B,7,B,8,60,90,-,d,A,B,l,1,2,3,4,B,2,2,B,3,3,B,4,4,B,5,5,B,6,6,B,7,7,A,1,A,2,A,3,A,4,A,5,A,6,A,7,A,8,5.,尖顶摆动推杆从动件,37,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,用作图法设计凸轮廓线的注意事项:,2,)从动件位移量的量取,首先应能正确地从所给出的位移曲线上求出对应于凸轮某一转角 的从动件的,线位移,量,或,角位移量,;,特别要注意位移曲线纵坐标(或,)的比例尺问题。在绘制移动从动件位移曲线时,应尽量使所选的比例尺,i,等于绘制凸轮基圆时所选用的比例尺,i,;,对于摆动从动件凸轮机构,从动件的角位移量则应该按上述方法折算。,38,4.3,凸轮轮廓曲线的设计,1,)凸轮转角的分度,首先应选取适当的比例尺画出基圆,其圆心,O,即为凸轮的,转动中心,。然后画出从动件的,起始位置线,及,导路,(移动从动件)或,转轴,(,摆动从动件);,凸轮转动中心与从动件导路或转轴之间的相对位置一经确定,在设计凸轮廓线的过程中则应始终保持不变;,凸轮廓线设计的关键是将凸轮的,转角分度,,并沿(,-,)方向画出从动件在反转过程中所占据的一系列位置线。,3,)理论廓线与实际廓线,用以上方法求出的尖端从动件的凸轮廓线称为,理论廓线,。当采用滚子或平底从动件时,还必须求出凸轮相应的,实际廓线,。,为了保证使从动件能准确地实现预期的运动规律,同时使机构具有,良好受力状况,和,紧凑的尺寸,。在设计凸轮廓线前,除了需要根据工作要求选定从动件的运动规律外,还需确定凸轮机构的一些基本参数。,如,(1),基圆半径,(2),偏距,(3),滚子半径,(4),平底从动件的宽度,L,(5),摆动从动件的长度,l,(6),摆动从动件与凸轮中心,的距离,d,r,b,d,A,l,O,v,r,0,e,O,e,r,0,r,r,39,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,r,r,(1),凸轮机构的压力角,在不计摩擦的情况下,凸轮对从动件作用力方向线与从动件上力作用点的速度方向之间所夹的锐角,用,表示。,F,B,O,s,0,s,D,n,n,P,v,r,0,e,C,F,F,推动从动件克服载荷的有效分力;,增大从动件与导路之间的滑动摩擦力,是一种有害分力。,F,摩擦阻力,当,增大到某一数值时,因,F,而引起的摩擦阻力将超过,F,,这时无论凸轮给从动杆的推力多大,都不能推动从动杆,即机构发生自锁。,压力角及其许用值,为减小推力,避免自锁,使机构受力状况良好,压力角应越小越好。,40,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,(2),凸轮机构的压力角,与受力,F,的关系,(3),压力角与机构尺寸的关系,法线,n-n,与过,O,点的水平线的交点,P,为凸轮与推杆的,相对速度瞬心,:,三心定理:,O,点、水平线无穷远、法线,n-n,;,F,B,O,s,0,s,D,n,n,P,v,e,C,F,F,“,+,”,用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的两侧;,“,-,”,用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的同侧。,由上式可以看出:,1),基圆半径越大,凸轮结构尺寸越大,但压力角较小;,2),推杆偏置方向使,e,前为减号,可使压力角减小。,为使机构结构紧凑,压力角越大越好。,r,b,41,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,(4),压力角许用值,许用压力角,为了兼顾,机构受力,和,机构紧凑,两个方面,在凸轮设计中,通常要求在压力角,不超过许用值,的原则下尽可能采用最小的基圆半径。,在一般设计中,许用压力角,的数值推荐如下,:,移动从动杆,推程许用压力角,=30,38,;,max,=45,摆动从动杆,推程许用压力角,=35,45,;,机构在回程时发生自锁的可能性很小,故回程,推程许用压力角,可取得大些,不论直动杆,还是摆动杆,通常取,=70,80,。,提问:平底推杆,?,n,n,v,O,r,0,0,42,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,(1),根据凸轮的结构确定,凸轮与轴做成一体,(,凸轮轴,),:,r,0,=r+r,r,+(2,5)mm,;,凸轮单独制造:,r,0,=(1.6,2)r+r,r,+(2,5)mm,;,其中,r,轴半径,,r,r,滚子半径;,校核压力角,若,max,,则增大基园半径重新设计。,(2),根据,确定,凸轮基圆半径的确定,43,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,r,r,a,r,r,r,r,a,r,r,轮廓正常,外凸,r,r,a,(1),外凸凸轮廓线,a,工作轮廓的曲率半径;,理论轮廓的曲率半径;,r,r,滚子半径;,滚子半径的选择,运动失真,实际廓线出现交叉,从动件不能准确地实现预期的运动规律。,对于外凸轮廓,要保证正常工作,应使,:,amin,=,min,-,r,r,a,(,一般取,a,=3,5,mm,),44,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,a,r,r,轮廓正常,a,r,r,(2),内凹凸轮廓线,a,工作轮廓的曲率半径;,理论轮廓的曲率半径;,r,r,滚子半径;,无论滚子半径多大,总能由理论轮廓求出实际轮廓。,(3),滚子半径的选择,外凸凸轮轮廓,滚子半径必须小于理论廓线部份的最小曲率半径,通常,r,r,0.8,min,;(,amin,0.2,min,),为了防止凸轮磨损过快,,min,1,5mm,;,滚子的尺寸还受其强度、结构的限制,因而也不能太小,通常取,r,r,=(0.1,0.5)r,0,(4),避免运动失真的措施,减小滚子半径,r,r,(,r,r,0.8,min,),增大基圆半径,r,0,增大理论廓线的最小曲率半径,min,45,内凹,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,o,B,n,n,P,e,B,0,n,n,P,e,正确偏置,错误偏置,导路和瞬心位于中心同侧时,压力角将减小。,“,+,”,用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的两侧;,“,-,”,用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的同侧;,从动件偏置方向的选择,46,4.4,凸轮机构基本尺寸的确定,理论廓线,实际廓线,B,2,B,2,
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