1、 0cos)()sin(02211 RRxFFFF0sin)()cos(02211 RRyFFGFF0coscos)(02122 bFblFMRRB211tan)sin()21 ()cos( lbGF 载荷载荷G 不变时，压力角不变时，压力角 增大，使增大，使上式分母变小，作用力上式分母变小，作用力F 将增大。将增大。压力角压力角 增大到时分母为零，则增大到时分母为零，则F ，机构发生自锁。，机构发生自锁。B dttFR2FR1 1 2 2 vGFlbnn凸轮机构的瞬时效率凸轮机构的瞬时效率 costan)sin()21()cos(211lb12tan)21(1arctan lbc机构刚好发生
2、自锁时的压力角为临界压力角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凸轮机构能正常工作的重要条件 max c推程推程 移动从动件移动从动件 30 40；摆动从动件；摆动从动件 40 45 。回程回程 70 80。Cnn220ddtanersesO Bes0sDr0 ds d 盘形凸轮机构参数的确定盘形凸轮机构参数的确定 ( (一一) ) 移动从动件盘形凸轮机移动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的设计构基本尺寸的设计 1. 压力角与凸轮基圆的关系压力角与凸轮基圆的关系 压力角对凸轮机构的受力状况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，有直接影响，在运动规
3、律选定之后，它主要取决于凸轮机构的基本结构它主要取决于凸轮机构的基本结构尺寸。尺寸。P为相对瞬心为相对瞬心dd/dd/ddsttsvOP由由 BCP得得2200ersvvP 对心移动从动件盘形凸轮机构对心移动从动件盘形凸轮机构e 0。结论结论移动从动件盘形凸轮机构的压力角移动从动件盘形凸轮机构的压力角 与基圆半径与基圆半径r0、从动件偏置方位和偏距从动件偏置方位和偏距e有关。有关。 2. 偏置方位偏置方位 偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力角。角。应当使从动件偏置在推程时瞬心应当使从动件偏置在推程时瞬心P 的位置的同一侧的位置的同一侧
4、正确偏置正确偏置 OB nnPe错误偏置错误偏置 需要注意的是，若推程压力角减小，则回程压力角将增需要注意的是，若推程压力角减小，则回程压力角将增大。大。BO nnPe 3. 凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定 限制基圆半径的条件限制基圆半径的条件 凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0应大于凸轮轴的半径应大于凸轮轴的半径rS ； 最大压力角最大压力角 max 许用压力角许用压力角 ； 凸轮轮廓曲线的最小曲率半径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，应当按许用压力角当要求机构具有紧凑的尺寸时，应当按许用压力角 来来确定凸轮的基圆半径确定凸轮的基圆半径r0。 步骤步骤
5、 确定凸轮转动轴心的位置确定凸轮转动轴心的位置 确定确定从动件的正确偏置方位从动件的正确偏置方位 将将 代入前式代入前式220tanddesesr 确定确定s s( ( ) )，求出，求出ds d ，代入上式，代入上式求出一系列求出一系列r0值，选值，选取其中的最大值作为凸轮的基圆半径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凸轮基圆半径的确定 图解法图解法 工程上常常借助于工程上常常借助于诺模图诺模图( (Nomogram) )来确定凸轮的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
6、径来校核最大压力压力角，也可以根据所选择的基圆半径来校核最大压力角。角。h r0 等速运动等速运动0.010.1 0.2 0.30.40.50.60.81.0 2.0 3.0 6.0 h r0等加速等减速运动等加速等减速运动0.01 0.1 0.2 0.3 0.40.6 1.0 2.0 5.0 凸轮转角凸轮转角 5101525303540205060708090100200300350最大压力角最大压力角 max510152520354555657585403050607080h r0 余弦加速度运动余弦加速度运动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 5101525
7、20354555657585403050607080最大压力角最大压力角 max5101525303540205060708090100200300350 凸轮转角凸轮转角 h r0 正弦加速度运动正弦加速度运动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 h r0 等速运动等速运动0.010.1 0.2 0.30.40.50.60.81.0 2.0 3.0 6.0 h r0等加速等减速运动等加速等减速运动0.01 0.1 0.2 0.3 0.40.6 1.0 2.0 5.0 凸轮转角凸轮转角 5101525303540205060708090100200300350最大压
8、力角最大压力角 max510152520354555657585403050607080h r0 余弦加速度运动余弦加速度运动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 510152520354555657585403050607080最大压力角最大压力角 max5101525303540205060708090100200300350 凸轮转角凸轮转角 h rb 正弦加速度运动正弦加速度运动0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 例例一对心移动从动件盘形凸轮机构，一对心移动从动件盘形凸轮机构， 0 0 45，h 19mm，推程时从动件，推程时从
9、动件以正弦加速度以正弦加速度规律规律运动，运动，推程压力推程压力角角 30，确定凸轮基圆半径，确定凸轮基圆半径rb。作图得作图得h r0 0.26，r0 19 0.26 73.08mmh r0 正弦加速度运动正弦加速度运动 确定凸轮基圆半径的通常做法确定凸轮基圆半径的通常做法 根据结构和强度的需要，按经验公式根据结构和强度的需要，按经验公式rb ( (1.6 2) )rS初步选初步选定凸轮基圆半径定凸轮基圆半径rb，然后校核压力角，以满足，然后校核压力角，以满足 max 的条的条件件。注意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
10、悬臂长b及两支承的距离及两支承的距离l 有关，在设计时要注意选择。有关，在设计时要注意选择。压力角还与压力角还与ds d 有关，在有关，在工作升距工作升距( (Lift) )h确定后，确定后， ds d 则与推程角则与推程角 0 有关。若推程角没有因多个运动协调关系有关。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来获得较好的动力来获得较好的动力特性。特性。nn Q 0 ( (二二) ) 摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的设计摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸的设计)tan(1)sin()dd1(tan00 Ll凸轮逆时针转动取凸轮逆时针转动
11、取“ ”号；号；顺时针转动取顺时针转动取“ ”号。号。摆杆初始摆角摆杆初始摆角 0为为LlrlL2)arccos(20220LrbBO1 O2Plv 设计步骤设计步骤 按具体结构所允许的条件，选定基圆半径按具体结构所允许的条件，选定基圆半径r0和中心距和中心距L 设摆杆在起始位置时与基圆半径垂直设摆杆在起始位置时与基圆半径垂直 选定运动规律，计算凸选定运动规律，计算凸轮廓线上各点压力角轮廓线上各点压力角 ，校核，校核 max 如果如果 max ，调整，调整l值，重新计算；若值，重新计算；若l超过超过某一规定值，则增大某一规定值，则增大r0，重新计算，重新计算l和和 0，直，直至满足要求为止。至满足要求为止。202rLllr /tan00及及nn Q 0 LrbBO1 O2Plv精品课件精品课件！精品课件精品课件！
