09第九章 凸轮机构及其设计 - 图文 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/23 10:48:58星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第九章 凸轮机构及其设计§9-1 凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构的应用:常用的高副机构 自动机械和半自动机械装置中,实现运动比连杆(最多9个点)容易,使用广泛。 1.应用实例 : (1)内燃机配气机构: 2.凸轮机构及组成:是高副机构 ,有时为机架,一般等速转动、有时摆动。?凸轮:多为主动件?(从动件):被凸轮直 接推动的构件。连续或间歇的移动或摆动。?推杆?机架:? 3.优点: 易满足任意复杂运动的要求;简单紧凑,工作可靠;易设计。 4.缺点: 易磨损(点线接触—高副)。用于受力不大的场合;加工困难,成本高。 二、凸轮机构的分类: 1.分类: (1)凸轮机构(两活动构件作平面、空间运动) ??盘形凸轮平面凸轮机构???移动凸轮???圆柱凸轮???空间凸轮机构?圆锥凸轮??球面凸轮、弧面凸轮等??? (2)凸轮机构(按推杆运动副形状分) 磨损,用于低速轻载的场合,如仪表?尖顶推杆/从动件:简单不失真易?大力,应用广,中低速?滚子推杆/从动件:摩擦小,传递?直推杆底部)压力角小,效率高,?平底推杆/从动件:受力平稳(垂?润滑好(油膜)高速场合(缺点:易失真) ?

(3)凸轮机构(推杆运动形式)

?轴线通过凸轮回转轴线?对心直动推杆:从动件直动推杆/从动件??轴线不通过凸轮回转轴线?偏置直动推杆:从动件???摆动推杆/从动件?作平面复杂运动从动件:(第98页图4?4)???

(4)凸轮机构(力封闭方式)

?力封闭:spring、G等??形封闭:(虚约束)

2.命名:

以上分类方法组合:

摆动滚子推杆圆柱凸轮机构 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构

图9-1

§9-2 从动件的运动规律及其选择

一、凸轮与从动件的运动关系:

图9-2 转轴心O为圆心,以凸轮的最小半径r0为半径所做的圆?凸轮基圆:以凸轮的回一个运动循环??基圆半径:r0称为基圆半径 ?(?推程/推程运动角r?0)升距h(行程)A?B?/远休止角?(B?C?远休(程)s?s) ?C?Df?0')?回程/回程运动角?(?近休(程)D?A/近休止角?s('?s')?从动件行程:从动件的最大位移:h 整程角(一个运动循环对应凸轮总转角)????0??s??0'??s'(一般???2?) 二、从动件的运动规律(推杆的运动规律): ?s??(t)?指从动件的位移s、速度v、加速度a随时间而变化的规律?v?v(t) ?a?a(t)?凸轮一般以等角速度?运动??正比t?常用?(转角) ?s?s(?)??v?v(?) 其中,位移线图最重要 ?a?a(?)?图a)的运动规律用图b)表示 ?推程:t?0,??0,s?0初始条件? 回程:t?0,??0,s?h?取决于了解 位移线图????图轮廓线?取决于???从动件的运动规律?取决于???工作要求 动规律)?基本运动规律(常用运从动件的运动规律? 组合运动规律?三、从动件运动规律的选择: 考虑:刚性冲击、柔性冲击、vmax(速度幅值)、amax ?1.vmax:??动量幅值mvmax??vmax小好(安全、缓冲)?重载和m大时,要选vmax一定要小的运动规律 ? ?,磨损)?2.amax:??惯性力幅值mamax??amax小些好(动压力,震动?高速凸轮应选amax小的运动规律?参考表4-2 讲 1 .从动件基本运动规律 12??s?vt?at0??v2??ds12???v??v0?a0t s?vt?at??0dt2??dv??d2sdva?a??a??0?dt?dtdt2?基本运动规律(102页表4-1) 图9-3 ? 动规律:(即等速运动规律):刚性冲击,低速?一次多项式??:(常用等加速等减速运动规律)?二次多项式的运动规律?多项式运动规律:??柔性冲击,中速??(1)等速运动规律:指凸轮等??3?4?5多项式运动规律:???简谐运动规律):柔性冲击,中速?余弦加速度运动规律(?三角函数运动规律??摆线运动规律):无冲击,高速?正弦加速度运动规律(?速回转时,从动件在推程或回程中的速度为常数,而在始末两点处速度产生突变a??,惯性力?? 即 h?v????r?? ?a?0?hh?s??........是常数??r?r?s v a 线图如下: ?惯性力?(刚性)冲击?低速场合 运动开始和终止时,速度有突变?a为?(理论,无限值)(2)等加速等减速运动规律:指从动件在推程(或回程)中,先作等加速运动,再作等减速运动,加速度为常数 ?r?等加速段 :0~??2推程? ??等减速段:r~?r?2?前半行程合后半行程 (1)加速度大小相等,方向相反 (2)所用时间相等,均为tr/2 (3)位移量相等,均为h/2 方程 ?4h2常数a???02?r??4h?? ?v?? v???凸轮转角 2?r??2h?s?2?2s??2?二次??r? 图9-4 A、B、C三点速度有突变?a为有限值?惯性力?(柔性)冲击?中低速场合 (3)简谐运动规律:指从动杆的加速度按余弦规律变化 ?h?s?[1?cos(?)]?2?r???h???v?sin(?)?2??rr???h?2??a?cos(?)?r?2?r?求v?求a?ds得dtdv得dt 首末两点a有突变?惯性力?(柔性)冲击 2 .组合运动规律:几种运动规律组合,连接点处s、v、a应相等 ?改进型等速运动规律?律?改进型正弦加速运动规 ?改进型梯形加速运动规律??等等?