凸轮机构的特点幼处

发表时间:2019-07-16

  第四章 凸轮机构及其设想 §4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §4-5 §4-6 概述 从动件常用活动纪律 图解法设想盘形凸轮轮廓 用解析法设想凸轮机构 凸轮机构设想中的几个问题 凸轮常用材料和布局 概 述 正在机械安拆中,特别是正在从动节制机械中,为实现某些 特殊或复杂的活动纪律,普遍地使用着各类凸轮机构 动画演示1 动画演示2 概 述 一、凸轮机构的构成和特点 1、凸轮机构的构成 凸轮机构由凸轮1、从动件2和机架3三个根基构件构成,如图, 此中凸轮是一个具有节制从动件活动纪律地曲线轮廓或凹槽地 自动件,凡是做持续等速活动(也有做来去挪动地);从动件 则正在凸轮轮廓驱动下按预定活动纪律做来去曲线活动或摆动 概 述 2、凸轮机构的特点 长处:只需准确地设想和制制出凸轮的轮廓曲线,就 能把凸轮的反转展转活动精确靠得住地改变为从动件所预期 的复杂活动纪律的活动,并且设想简单;凸轮机构结 构简单、紧凑、活动靠得住。 错误谬误:点、线接触易磨损;凸轮轮廓加工坚苦;行程 不大。 概 述 二、凸轮机构的分类 按照凸轮的外形分歧可把凸轮分为以下几种: 盘形凸轮 挪动凸轮 圆柱凸轮 曲面凸轮 按照凸轮的锁合体例可把凸轮分为以下几种: 力锁合 形锁合 从动件常用活动纪律 确定从动件的活动纪律是凸轮设想的前提 一、凸轮机构的工做过程 1推程、2远休止、3回程、4近休止 2 1 3 4 当凸轮持续动弹时,从动件将反复上述活动过程。 从动件常用活动纪律 二、从动件常用活动纪律 等速活动(刚性冲击) 等加快—等减速活动(柔性冲击) 余弦加快度活动(起停有柔性冲击) 正弦加快度活动 余弦加快度活动 正弦加快度活动 等速活动 等加快—等减速运 从动件常用活动纪律 三、从动件活动纪律的选择 1、正在选择从动件的活动纪律时,应按照机械工做时的活动要求来确 定。 2、对无必然活动要求,只需要从动件有必然位移量的凸轮机构。 3、对于高速机构,应减小惯性力、改善动力机能,可选用正弦 加快度活动纪律或其他改良型的活动纪律。 图解法设想盘形凸轮轮廓 图解法绘制凸轮轮廓曲线是操纵反转法道理完成的。 加角速度-w(取凸轮角速度大小相等、标的目的相反) 凸轮静止不动 从动件取导绕角速度-w以凸动 从动件相对导挪动 从动件尖顶的活动轨迹就是凸轮轮廓曲线 图解法设想盘形凸轮轮廓 对心尖顶挪动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设想 基圆半径R b 已知,如图: 1.拔取位移线图分歧的比例做 凸轮的基圆 2.将基圆分成取位移线.别离自基圆圆周向外量取从 动件位移线.滑腻毗连各点即为所求的凸 轮轮廓 用解析法设想凸轮机构 偏置曲动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设想 成立凸轴核心的坐标系xOy 按照反转法道理,凸轮以w转过j角; B点坐标为 x ? (s0 ? s) sin j ? e cosj ? ? y ? (s0 ? s) cosj ? e sin j ? 上式即为凸轮理论廓线方程 现实廓线取理论廓线正在法线上相距 滚子半径rT,则推出 x? ? x ? rT cos? ? ? y? ? y ? rT sin ? ? 式中取“—”号时为内等距曲线,取“+”号时为外等距曲线 凸轮机构设想中的几个问题 一、 凸轮轮廓的加工 1.铣、锉削加工 对用于低速、轻载场所的凸轮,能够使用反转法道理正在未淬火凸 轮轮坯上通过做图法绘制轮廓曲线,采用铣床或用手工锉削法子加工 而成。需要时可进行淬火处置,但用这种方凸轮的变形难以获得 批改。 2.数控加工 采用数控线切割机床对淬火凸轮进行加工,这是目前最常用的一 种凸轮加工方式。加工时使用解析法,求出凸轮轮廓曲线的x,y坐标, 并将xOy坐标系的原点换算成切割时的起点,而滚子半径相当于钼丝 半径再加上放电间隙。 凸轮机构设想中的几个问题 二、 滚子半径简直定 凸轮轮廓曲线外形取滚子半径的关系 r = r + rr 当理论廓线内凹时 此时,无论滚子半径大小,凸轮工做轮廓老是滑腻曲线(如图a) 当理论廓线外凸时(可分为三种环境) r = r - r r 1) r rr时 r 0这时所得的凸轮现实轮廓为滑腻的曲线) r = rr 时r = 0,现实轮廓线变尖,极易磨损,不克不及利用(如图c)。 3) r rr 时r 0, ,即现实曲线呈现交叉会呈现失实(如图d)。 凸轮机构设想中的几个问题 三、压力角及校核 压力角:不计摩擦时,凸轮对从动件的感化 力(法向力)取从动件上受力点速度标的目的所 夹的锐角。该力可分化为两个分力 : Fy ? Fn cos a ? 无效分力 ? Fx ? Fn sin a ? 无害分力 压力角越小,无效分力越大,机构传力越好。 许用压力角:凸轮机构正在运转中的压力角是变化的,为避免机构发生自锁并 具有较高的传动效率,必需对最大压力角加以,其许用值应远低于临界 压力角,即 : 对挪动从动件的推程,取[a]=30° 对摆动从动件的推程,取[a]=35°~45°回程时,可取[a]=70°~80 ° a max ? ?a ? ? ac 凸轮常用材料和布局 一、常用材料及热处置 低速、轻载:凸轮材料可选HT250、QT800-2、QT900-2等, 用球墨铸铁时,轮廓概况可进行淬火处置,以提高其耐磨性。从 动件受弯曲应力大,不消脆性材料,可选中碳布局钢,高副端表 面淬火至40-50HRC。为减小冲击,也可选用质量小的尼龙做 为从动件材料。 中速、中载:凸轮常用45、45Cr、20Cr、20CrMn等材料,从动 件可用20CR等低碳合金钢,并经概况淬火,低碳合金钢应渗碳 淬火,渗碳层深0.8-1.5mm,使硬度达56-62HRC。 高速、沉载:凸轮可用40CR等中碳合金钢。概况高频淬火至56 -60HRC,或用38CrMoAl,经渗氮处置至60-67HRC,但渗氮 表层脆而不宜受冲击。从动件则可用T8、T10等碳素东西钢,经 概况淬火处置。 凸轮常用材料和布局 二、凸轮的布局 凸轮取轮毂可调整 构成凸轮的部门可调整 全体式 凸轮常用材料和布局 三、滚子从动件布局 特地制制的圆柱体 销轴连接 滚动轴承