《汽车机械基础》配套教学案例：项目十一案例.doc

项目十一案例
案例一：
图11-1为自动机床中的横向进给机构，当凸轮等速回转一周时，凸轮的曲线外廓推动从动件带动刀架完成以下动作：车刀快速接近工件，等速进刀切削，切削结束刀具快速退回，停留一段时间再进行下一个运动循环。

图11-1 凸轮机构应用实例一
案例二：
设已知凸轮逆时针回转，其基圆半径rb =30 mm，从动件的运动规律为

试设计此凸轮轮廓曲线。 
解：  设计步骤如下。 
（1） 选取适当比例尺作位移线图 选取长度比例尺和角度比例尺为 
μL=0.002m/mm，μδ=6度/mm
按角度比例尺在横轴上由原点向右量取 30mm，20mm，10mm分别代表推程角180°，回程角120°，近停程角60°。每30°取一等分点等分推程和回程，得分点1，2，…，10，停程不必取分点，在纵轴上按长度比例尺向上截取15mm代表推程位移30mm。按已知运动规律作位移线图（图11-2a）。 
（2）作基圆取分点 。
   任取一点O为圆心，以点B为从动件尖顶的最低点，由长度比例尺取rb=15mm作基圆。从B点始，按（－w）方向取推程角、回程角和近停程角，并分成与位移线图对应的相同等分，得分点B1、B2、…、B11与B点重合。
（2）作基圆取分点。 
   任取一点O为圆心，以点B为从动件尖顶的最低点，由长度比例尺取rb=15mm作基圆。从B点始，按（－ω）方向取推程角、回程角和近停程角，并分成与位移线图对应的相同等分，得分点B1，B2，…，B11与B点重合。
（3）画轮廓曲线 。
联接OB1并在延长线上取B1B1’=11’得点B1’，同样在OB2延长线上取B2B2’=22’，…，直到B9点，点B10与基圆上点B10’重合。将B1’， B2’…， B10’联接为光滑曲线，即得所求的凸轮轮廓曲线，如图11-2b所示。 
滚子中心的运动轨迹就是凸轮的理论轮廓曲线，凸轮的实际轮廓曲线是与理论轮廓曲线相距滚子半径rT的一条等距曲线，应注意的是，凸轮的基圆指的是理论轮廓线上的基圆，如图11-2c所示。

图11-2 案例图
案例三：
用直角坐标法设计凸轮轮廓曲线的过程如下。
（1）建立直角坐标系，并根据反转法建立从动件尖顶的坐标方程。 
如图11-3所示，建立过凸轮转轴中心的坐标系xOy，图中B0点为从动件推程的起始点，导路与转轴中心的距离为e（当凸轮逆时针转动、导路右偏时，e为正，反之，e为负，当凸轮顺时针转动时，则与之相反）根据反转法原理，凸轮以转过角，相当于从动件及导路以转过角，滚子中心到达B点，位移量为s。从图中几何关系可得B点的坐标为 

图11-3 解析法应用
凸轮实际廓线上任一点B’（x’，y’）在凸轮理论廓线法线上与滚子中心B（x，y）相距rT 处，其坐标为

（2）建立计算机辅助设计程序框图，如图11-4所示。 
（3）运行计算机并绘出所设计的凸轮轮廓曲线。

图11-4 计算机辅助设计程序框图