1、第九章凸轮机构及设计 自动化学院廖启征 9 3作图法设计凸轮廓线 前提 1 凸轮的型式 盘状园柱 直动 摆动 滚子 平底2 基园半径3 运动规律4 凸轮转向方法 把机构加一个 使凸轮静止 推杆杆做两个运动 1 与导路一起 2 在导路中移动 按运动规律要求 注意 导路永远切与偏距圆尖端推杆则 尖与轮廓接触 轨迹即为廓线滚子推杆则滚子中心 平底推杆则平底中心相当于尖端 此法亦适用于摆动推杆 称为反转法 齿轮范成和轮系传动比中全将会使用 在连杆综合中亦应用 1 对心直动尖端推杆盘形凸轮廓线 已知 基圆半径r0 逆时针运动规律 升 停 回程 停 线图 线图 1 选取比例尺 在做S线图时已选 画出基圆半
2、径及推杆位置 把线图推程分为几等分 沿 反向画出凸轮推程转向并分为几等分 2 对应线图各个位置 量出凸轮推杆的尖端位置或按计算值 量出 3 将各点连成光滑曲线 曲线板 4 最高位置静止不动的圆弧画出 5 以同样方法画出回程 等分及疏密程度均可变化 6 余下为最低位置停歇圆弧尖端推杆实际无法应用 仅有理论意义 是分析的基础 2 对心直动滚子推杆盘形凸轮以滚子中心为尖端画出理论廓线 以理论廓线为圆心 滚子半径为半径画圆 得到圆族 做圆族的包络线 得实际廓线 基圆半径是指理论廓线之基圆半径 所以实际最小半径 基圆半径 注意 滚子与凸轮切点不一定在半径上 3 对心直动平底推杆盘形凸轮 以导路中心线与平
3、底的交点视为尖端 做一系列的垂线 导路 直线族包络线为廓线 4 偏置直动尖端推杆盘形凸轮导路轴线不过凸轮轴心 有偏距e 推程压力角较小 偏距圆 反转后导路与偏距圆相切 S由切点量起 5 摆动推杆盘形凸轮 反转运动以凸轮中心反转 摆杆中心在一圆上 输入 输出为关系 摆杆初始值量取各 理论上不能按线图量取 量取摆杆长 作圆弧 再量 得理论廓线 再做实际廓线 6 直动推杆圆柱凸轮 侧角展开为2 R 移动凸轮 反转运动为v R 量取位移量S 得理论廓线 再做实际廓线 7 摆动推杆圆柱凸轮 近似的 反转运动后摆杆滚子中心为一近似圆弧 做摆杆角度 按y值截取其理论位置 做实际廓线 得出展开图 注意 摆角不
4、可太大 以免滚子脱出 7 4用解析法设计凸轮廓线 高精度凸轮 用解析法 一 偏置直动滚子推杆盘形轮 已知 r0 e rr 逆时针 S S 求廓线 直角坐标 解法与反转法相同 把坐标计算出来 t 0时 t ti时 反转 角度 即左乘 求等距曲线 包络线 求导 利用可求 但要讨论象限 亦可为矢量 化为单位矢量 逆时针转90 90 为外法线 逆时针 现用外法线 或用ATAN2再加90 为等距曲线 在数控加工 铣削或磨削时要求刀具中心轨迹 同样为等距曲线 距离为刀具滚子半径差 见投影片 内外等距曲线可能要两次切削 二 对心平底推杆盘形凸轮 由瞬心速度 反转 角 无等距曲线问题 类速度 三 摆动滚子推杆盘形凸轮 未反转前 反转后 为等距曲线 作业 P172 图解法做 9 14
