摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线的精确绘制
摆动从动件盘形凸轮机构

2.滚子直动从动件盘形凸轮
滚子直动从动件凸轮机构中,已知凸轮的基圆
半径rmin,角速度ω1和从动件的运动规律,设
计该凸轮轮廓曲线。
8’ 7’ 5’ 3’ 1’
1 3 5 78
9’ 11’ 12’
13’ 14’
9 11 13 15
理论轮廓
ω1
-ω1
设计:潘存云
设计步骤小结:
实际轮廓
①选比例尺μl作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏。 ③确定反转后,从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 ⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。
已知条件:e、rmin、rT、S2=S2(δ1)、ω1及其方向。
理论轮廓的极坐标参数方程:
ρ= (S2+S0)2 + e2
-ω1
B
δ1
rT
B0
θ=δ1+β–β0
机械设计基础
单元二 凸轮机构
第一节 概述 第二节 从动件常用运动规律 第三节 图解法设计盘形凸轮轮廓 第四节 用解析法设计凸轮轮廓曲线 第五节 凸轮机构设计中的几个问题 第六节 凸轮常用材料和结构
第一节 概述
一、凸轮机构的应用和特点
结构:三个构件—凸轮、从动件、机架。 凸轮:具有控制从动件运动规律的曲线轮廓或凹槽的主动件。 作用:将连续回转 从动件直线移动或摆动。 优点:可精确实现任意运动规律,简单紧凑。 缺点:高副,线接触,易磨损,传力不大。 应用:内燃机 、缝纫机挑线机构、自动车床等。
第三节 图解法设计盘形凸轮轮廓
一、反转法原理:
给整个凸轮机构施以-ω1时,不影响
各构件之间的相对运动,此时,凸轮将 静止,而从动件尖顶复合运动的轨迹即
第4.3节(盘形凸轮廓线的设计)

第三节 盘形凸轮廓线的设计当根据工作要求和结构条件选定了凸轮机构的类型、从动件的运动规律和凸轮的基圆半径(其确定将在下节中介绍)等结构参数后,就可以设计凸轮的轮廓曲线。
凸轮廓线的设计方法有图解法和解析法,其设计原理基本相同。
本节先简要介绍图解法,后重点介绍解析法设计凸轮廓线。
一、凸轮廓线设计的基本原理图4-13 反转法设计凸轮廓线基本原理图4-13所示为一尖顶对心盘形凸轮机构,设凸轮以等角速度ω逆时针转动,推动从动件2在导路中上、下往复移动。
当从动件处于最低位置时,凸轮轮廓曲线与从动件在A 点接触,当凸轮转过1ϕ角时,凸轮的向径A A 0将转到A A '0位置,而凸轮轮廓将转到图中虚线所示的位置。
从动件尖端从最低位置A 上升至B ',上升的位移为B A S '=1,这是从动件的运动位移。
若设凸轮不动,从动件及其运动的导路一起绕A 0点以等角速度-ω转过1ϕ角,从动件将随导路一起以角速度-ω转动,同时又在导路中作相对导路的移动,如图中的虚线位置,此时从动件向上移动的位移为B A 1。
而且,11S B A B A ='=,即在上述两种情况下,从动件移动的距离不变。
由于从动件尖端在运动过程中始终与凸轮轮廓曲线保持接触,所以从动件尖端的运动轨迹即为凸轮轮廓。
设计凸轮廓线时,可由从动件运动位移先定出一系列的B 点,将其连接成光滑曲线,即为凸轮廓线。
由于这种方法是假设凸轮固定不动而使从动件连同导路一起反转,故称为反转法。
对其它类型的凸轮机构,也可利用反转法进行分析和凸轮廓线设计。
二、图解法设计凸轮廓线1. 移动从动件盘形凸轮廓线的设计(1)尖端从动件 图4-14a 所示为一偏置移动尖端从动件盘形凸轮机构。
设已知凸轮的基圆半径为b r ,从动件导路偏于凸轮轴心A 0的左侧,偏距为e ,凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。
从动件的位移曲线如图4-14b 所示,试设计凸轮的轮廓曲线。
图4-14 尖端从动件盘形凸轮廓线设计依据反转法原理,具体设计步骤如下。
盘形凸轮轮廓曲线的设计

课前提问: 1、等速运动规律
2、等加速运动规律
新授:
一、作图原理
反转法:在整个机构上加上一个反转的角速度,机构中的各件的相对运动不变,凸轮不动,从动件一方面绕圆心作–ω,另一方面在自己的导路中按预定的规律运动。
尖顶的轨迹就是凸轮的轮廓。
二、作图
1、尖顶对心移动从动件盘形凸轮
(1)、选取适当比例尺作位移线图和基圆
(2)、作位移线图和基圆取分点保持等分角度一致
(3)、沿导路方向量取各点的位移量
(4)、光滑连接各点,形成轮廓曲线
对心移动从动件盘形凸轮轮。
摆动滚子从动件盘形凸轮机构设计的解析法

摆动滚⼦从动件盘形凸轮机构设计的解析法摆动滚⼦从动件盘形凸轮机构设计的解析法①0前⾔摆动滚⼦从动件盘形凸轮机构的设计主要包括基本尺⼨的确定[ 1 ]和凸轮轮廓的设计. 基本尺⼨主要是根据压⼒⾓确定的, 凸轮轮廓是根据基本尺⼨和从动件的运动规律设计的. 过去这两部分的设计常常采⽤图解法, 虽然图解法简单、直观, 但精度低, 随着计算机技术的发展和数控机床的普及, 凸轮机构设计的解析法[ 2 ]正逐步取代传统的图解法.图1摆动从动件盘形凸轮机构的压⼒⾓1机构压⼒⾓的计算如图1 所⽰, 为摆动从动件盘形凸轮机构的压⼒⾓⽰意图. 摆杆长度O 2A = l, 机架长O 1O 2 = a.过瞬⼼P 作摆杆O 2A 的垂直线, 交O 2A延长线于B 点. 则有:tan A= BAPB=O 2P cos (W0 + W) - lO 2P sin (W0 + W)P 点为机构的瞬⼼, 则有:X1O 1P = X2O 2PX2X1=O 1PO 2P=d Wd U=O 1PO 1P + a∴O 1P =d Wd U a1 -d Wd UO 2P = O 1P + a = a1 -d Wd U∴tan A=a cos (W0 + W) - l (1 -d Wd U)a sin (W0 + W)上式是按X1 和X2 同向推出的, 否则tan A=a cos(W0 + W) - l (1 +d Wd U)a sin (W0 + W)⼯程设计中, 必须对凸轮机构的最⼤压⼒⾓加以限制, 凸轮机构的最⼤压⼒⾓应⼩于许⽤压⼒⾓. 2机构基本尺⼨的确定图2确定基本尺⼨⽰意图2. 1基本尺⼨确定的⽅法图2 中O 2 为摆杆的回转中⼼,A 为滚⼦摆杆的滚⼦中⼼. A 0 到A 6 为按给定运动规律W= f (U) 作出的摆杆各个位置, 位置个数可任选. 在摆杆的每位置上截取长为ld Wd U,其中l 为摆杆长, W为摆杆摆⾓, U为凸轮转⾓.截取⽅法为: 若摆杆与凸轮转向相同, 由A 点向着回转中⼼O 2 取; 若摆杆与凸轮转向相反, 由A 点背着回转中⼼O 2 取.图2 中凸轮与摆杆的相对转动关系为: 凸轮逆时针转,摆杆推程逆时针转, 回程顺时针转. 若推程许⽤压⼒⾓为[A], 回程许⽤压⼒⾓为[A′], 线段A 1a1,A 2a2, ?为对应推程截取的; 线段A 1a′1,A 2a′2, ?为对应回程截取的. 过端点a1, A2, ?和a′1 , a′2, ?作与相应的摆杆成(90°- [A]) 或(90°- [A]) 的直线, 简称a 斜线和a′斜线. 这些线的包络线é , ê , ? 所包围的阴影区域为满⾜许⽤压⼒⾓的前提下, 凸轮回转中⼼的可选区域. O ′1A 0 为最⼩基圆半径,O ′1O 2 为对应的中⼼距.以O 2 为原点,O 2A 0 为x 轴, 使A 1,A 2, ?各点y 坐标为正值的⽅向为y 轴, 建⽴直⾓坐标系. 若已知包络线é , ê , ? 的⽅程, 则可知凸轮回转中⼼O 1 的许⽤区域.2. 2包络线⽅程的求法及基本尺⼨的确定在图2 中, 任意a 斜线的斜率为k = tan A= cot (- [A] - W) , 各a 点的坐标为:x = l (1 -d Wd U cos W) , y = l (1 -d Wd U) sin W, 由点斜式可写出任意a 斜线的⽅程. 同理, 对任意a′斜线, 斜率为k′= cot ( [A] - W) , 各a′点的坐标为: x ′= l (1 +d Wd U) cos W, y ′= l (1 +d Wd U) sin W, 同样可写出任意a′斜线的⽅程.由以上包络线⽅程相交, 可求出凸轮回转中⼼O 1 的许⽤区域, 此过程较繁, 可上机求解. 在O 1 的取值范围内任取⼀点(x , y ) 作为凸轮的回转中⼼, 则凸轮的基圆半径可确定:图3反转法设计凸轮的轮廓r0 = ( l - x ) 2 + y 2.3凸轮轮廓的设计图3 中, 直⾓坐标系的原点位于凸轮的回转中⼼O 1 点. 机架长为a, 摆杆长为l. 摆动滚⼦从动件的初始位置在⾏程起始位置1 时的O 20A 0. 反转U⾓后, 到达位置2 的O 2A. 凸轮与从动件的接触点A 0 到达A 点,A ′A为对应的弧位移s, 对应从动件的摆⾓W.从动件O 2A的运动可以看作O 20A 0 绕O 1 点反转U⾓, 到达O 2A ′位置,O 2A ′再摆动W⾓到达O 2A 位置. 从动件O 2A 的运动还可以看作O 20A 0 绕O 20 点反转(U+ W) ⾓, 到达O 20A ″点,O 20A ″再平移到O 2A 位置. 设A 0 点的坐标为(x A 0,第1 期毕艳丼等: 摆动滚⼦从动件盘形凸轮机构设计的解析法37y A 0) ,A 点的坐标为(x , y ) ,O 2A 的复合运动可⽤下述的坐标旋转和平移变换来实现. x y=cos(U+ W) sin (U+ W)- sin (U+ W) cos (U+ W)x A 0 - x O20y A 0 - y O20+x O2y O2(1)式中: x O 2 = a sin U, y O 2 = a co s U, x O20 = 0, y O20 = a, x A 0 = - l sin W0, y A 0 = a - l co s WW0 为摆杆的初始位置⾓, 其值为W0 = arccosa2 + l2 - r202al将其代⼊⽅程(1) 并整理, 可得理论廓线⽅程:x = a sin U- l sin (U+ W+ W0) ; y = a cos U- l cos (U+ W+ W0)则其实际廓线⽅程[ 2 ] 为:x A= x ±r rd yd Ud xd U2+d yd U2, y A= y or rd xd Ud xd U2+d yd U2其中r r 为滚⼦半径; 滚⼦圆的包络线有两条, 上⾯⼀组符号⽤于求解外凸轮的包络线⽅程, 下⾯⼀组符号⽤于求解内凸轮的包络线⽅程.4结束语本⽂利⽤解析法设计摆动滚⼦从动件盘形凸轮机构, 适⽤于⽤计算机辅助运算设计凸轮机构, 其精度⾼, 使⽤⽅便, 特别适合⾼精度凸轮机构的设计.参考⽂献:[ 1 ]尚锐等. 摆动从动件盘形凸轮机构基本尺⼨确定的解析法[J ]. 辽宁⼯学院学报, 1999, (6) : 29- 32. [ 2 ]邹慧君等. 机械原理[M ]. 北京: ⾼等教育出版社, 1999, 117- 132.。
图解法设计盘形凸轮轮廓曲线

推程彳
回程[a]=80°
:摆动从动件=45°
七、基圆半径的确定
max三
诺模图
讲授新课
四、摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—17P52)
讲授法
五、滚子半径的选择
aminrT――工作轮廓曲率半径
min――理论轮廓曲率半径
rt基圆半径rtVmin
丁ItW0、8min
推存rtv
O.4ro
a3:
J5mm
课堂练习
课堂例题讲解
六、压力角的选择和检验
roV2
smaxW移动从动
疔30°
图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
教学难点
设计凸轮机构应注意的问题
课前准备
教具模型
备注
山东理工职业学院教案纸
教学过程
教学内容
教学方法
导入
一、对心移动尖顶从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—13P49)
二、对心移动滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—14P50)
三、对心移动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制(例图3—15P50)
山东理工职业学院教案首页
2015-2016学年第 二 学期
课程名称
机械设计基础
任课教师
授课班级
授课时间
第周
第周
第周第周第周 Nhomakorabea第周星期
星期
星期
星期
星期
星期
第节
第节
第节
第节
第节
第节
月日
月日
月日
月日
月日
月日
授课课题
图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
教学目的
图解法设计盘形凸轮轮廓曲线 设计凸轮机构应注意的问题
教学重点
图解法设计凸轮轮廓

已知凸轮的基圆半径rmin,角速度ω、
e
从动件的运动规律和偏心距e,设计该
凸轮轮廓曲线。
8’ 7’ 5’ 3’ 1’
1 3 5 78
9’ 11’ 12’
13’ 14’
9 11 13 15
ωA
15’15 14’14
13’ 12’
13 12
11
10
kk9k1k0k1181kk21k73k14k6O1k55k4kk3k21
的距离d,摆杆角位移方程,设计该凸轮轮廓曲线。
4’ 3’ 2’ 1’
12 3 4
5’ 6’
7’
8’ 5 67 8
d A8
A7
A
l B’1 B B1
rminω1
A1-ω1
φ1
B’2 B’3φ2
A2
B2 B3
B’φ4 3
120°B4A3来自φ790 °B8 B7
60 B6
B’7
设计:潘存云
°B5
B’6
B’5
1 3 5 78
9’ 11’ 12’
13’ 14’
9 11 13 15
理论轮廓
ω
设计:潘存云
设计步骤:
实际轮廓
①选比例尺μl作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏。
③确定反转后从动件尖顶在各等份点的位置。
④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。
⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。
ρa-工作轮廓的曲率半径,ρ-理论轮廓的曲率半径,
8’ 7’ 5’ 3’ 1’
1 3 5 78
9’10’ 11’ 12’
13’ 14’
9 11 13 15
-ω ω
设计:潘存云
凸轮轮廓曲线的设计
2)过辅助圆上B0点作该辅助圆的切线,该切线即为 从动件导路中心线的位置线。该位置线与基圆相交于 A0点,点A0即是从动件的初始位置,如图7-15(a)。
3)连接O A0。从O A0开始,沿(-ω)方向在基圆 上依次量取凸轮各转角δ0、δs、δ’0、δ’s,再将 推程角δ0、回程角δ’0分成与位移线图相同的等份, 得到A1、A2、A3、…等各点。
(7-6)
3.压力角与传力性能
在设计凸轮机构时,应使最大压力角αmax不超过某 一许用值[α],即
αmax≤[α]
(7-7)
工程上,一般推程阶段许用压力角[α]的推荐值分别为
移动从动件 [α]=30°~40°
摆动从动件 [α]=40°~50°
机械设计基础
Machine Design Foundation
机械设计基础
Machine Design Foundation
凸轮轮廓曲线的设计
图7-13对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
机械设计基础
Machine Design Foundation
凸轮轮廓曲线的设计
图7-14平底从动件盘形凸轮轮廓的绘制
机械设计基础
Machine Design Foundation
凸轮轮廓曲线的设计
4.基圆半径 rb的确定
在选取基圆半径时,应综合考虑下述几个方面:
(1)在保证αmax≤[α]的前提下,应尽可能选用较 小的基圆半径,以满足结构紧凑的要求。
(2)为了满足凸轮结构及制造的要求,基圆半径rb 必须大于凸轮轴的半径rs,即rb> rs。
(3)为了避免从动件运动失真,必须使凸轮实际轮 廓曲线的最小曲率半径ρ’min大于零,通常规定ρ’min> 1~5 mm 。
凸轮机构轮廓曲线的设计概要
A11 A9 A10
光滑连接
e
三、摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计
例:滚子摆动从动件盘形凸轮机构 rb=30mm lOA=75mm LAB=60mm 凸轮逆时针转动 绘制凸轮轮廓曲线。
从动件运动规律 凸轮转角δ 0 °~ 180 ° 180 °~ 300 °
从动件摆角 简谐上摆30° 等加速等减速返回
解 1)绘制从动件的位移线图,s—δ。
凸轮 转角δ
从动件 位移s
0°~90° 90°~150° 150°~240° 240°~360°
等速上升 40mm
停止
等加速等减速 下降到原处
停止
s
40
6
5
4
20
3 2
1
o 123456
δt
90°
78 9
10
11 12
7 8 9 10 11 1213
δs
δh
60° 90°
A11
A7 A8
A10 A9
3)从动件为滚子对心移动(rT=12mm),画出凸轮轮廓
A5 A6
A4
A3 A2 A1 A0
BB5 4B3B2t B1
B6
B0
s o
rb
画出理论廓线
理论廓线
画一系列滚子圆
s B7B8 B9 B1h0B1B1 1B21A31A213
画滚子圆的包络线 实际廓线
二、移动从动件盘形凸轮轮廓设计 例题:一移动从动件盘形凸轮机构,基圆半径rb=45mm, 凸轮顺时针转动,其从动件运动规律为:
凸轮 转角δ
从动件 位移s
0°~90° 90°~150° 150°~240° 240°~360°
图解法设计凸轮轮廓曲线法设计凸轮轮廓曲线
设计方法:图解法 解析法 1. 凸轮廓线设计基本原理 设计凸轮廓线时,假 设凸轮静止,使推杆相对 于凸轮作反向转动,推杆 又在导轨内作预期运动, 推杆尖顶的复合运动的轨 迹即是凸轮轮廓曲线,这 种方法又叫反转法 种方法又叫 反转法。 。
2. 图解法设计凸轮轮廓曲线
1)偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构
5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构 已知:基圆半径r ,凸轮逆时针 0 转动w,推杆的运动规律 j=j(d),LOA、LAB
A B
确定基圆 A点所在圆、AB初始位置 确定基圆、 将A点所在圆瓜分
O
自基圆向外量取等分点角位移 确定推程、远休、回程、近休廓线
3)对心直动滚子推杆盘形凸轮机构
以滚子中心为尖顶,按尖顶推杆设计凸轮廓线 按尖顶推杆设计凸轮廓线, 得到理论廓线。 以理论廓线上的各点为圆心,滚子半径为半径 滚子半径为径, 画一系列滚子圆,这些滚子圆的包络线即为 这些滚子圆的包络线即为实 际廓线。 注意:基圆半径是理论廓线上的最小向径。
4)对心直动平底推杆盘形凸轮机构 以平底中心A为尖顶,按尖顶推杆 设计凸轮廓线,得到理论廓线。 以理论廓线上的各点为平底中心, 画一系列平底,这些平底的包络线 即为实际廓线。
已知:基圆半径r ,凸轮逆时针转动w,推 0 杆的运动规律s=s(d),偏距为e,推杆在 凸轮回转中心右侧。
作偏距圆、基圆、推杆的初始位置 将偏距圆瓜分 将推程运动角等分,作偏距圆的切线 从基圆向外量推杆的位移,得推程廓线
2)对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构
对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构推杆在反转过 程中始终通过凸轮的回转中心。
凸轮轮廓曲线设计
已知: 凸轮逆时针转动,
求 : 凸轮的基圆半径, 转动 90之后的压力角
• 解:
理论轮 廓
基圆 基圆
习题
25
第6章 凸轮机构
例题2
已知: 凸轮逆时针转动, 求 : 凸轮的基圆半径, 转 动90之后的压力角
• 解:
理论轮廓
基圆
基圆
习题
? 速度方向
26
6-4 图解法设计凸轮轮廓
已知从动件的运动规律[s =s(δ1)、v=v(δ1)、a=a(δ1)]及凸轮 机构的基本尺寸(如rmin、e)及转向,作出凸轮的轮廓曲线。
一、反转法原理
-w
s
-
B1
s
rb
B0
B
w
e
o
S
2
27
叉, 运动失真。
rT
min= rT ’= min-rT=0
rT
min < rT ’= min-rT<0
11
§6-3 图解法设计凸轮轮廓
结论: 内凹凸轮廓线: • 滚子半径无限制 外凸凸轮廓线: 运动失真原因:min<rT 避免方法
(1)减小滚子半径rT
(2)通过增大基圆半径rmin来加大理论轮廓曲线的min
件上力作用点的速度方向之间
所夹的锐角。
F'' F'tg
n F ' F cos F '' F sin
α ↑ 有害分力F" ↑有用分力 F' ↓
fF" ≥F'?
机构发生自锁现象,所以设计时要控制压力角不宜过大 17
§6-4 凸轮机构基本参数的确定
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21 0 1年 2月
十 堰 职 业 技 术 学 院 学 报
J u n lo hy n Te h ia n tt t o r a fS ia c n c lI s iu e
Fe ., 0l b 2 J
第 2 4卷 第 l 期
V0. N0 1 24 .1
摆 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 轮 廓 曲线 的精 确 绘 制
鲁 春发
(十堰 职业 技术 学 院 图文信息 中心 ,湖北 十 堰 4 2 0 4 0 0)
[ 摘
要] 通过 对摆 动从 动件 凸轮 轮 廓 曲线 的 几何 分析 , 用 办公 软 件 Exe 准确 计 算 出轮 廓 运 cl
曲线上 各点 的 坐标后 用 Wo d或 C r AD精 确地 绘制 出摆动 从 动件 凸轮机 构 中凸轮 的轮 廓 曲线 。
利 — 3 用 Wod精 确 绘 制 摆 动 从 动 件 盘 形 凸轮 绘制 出尖顶 从动 件 盘 形 凸轮 轮廓 曲线 后 , 用 Au r tC o AD软 件中 的偏 移工具 进行 绘制 , 方法是 : 机构 凸轮 的 轮 廓 曲 线 ( ) 人“ 移” 1输 偏 命令 ; 用 E cl x e 中插 入 图表 的功 能 插 入 以 F列 为数 据 ( ) 出 偏 移 的 距 离 ( 滚 子 的 半 径 ); 2给 即 源 的雷达 图 , 除 不 必 要 的线 后 选 中该 图点 击 “ 清 复 () 3 选择 要偏 移的实 体 ( 即尖 顶从 动件 盘形 凸轮 制” 然后 在 Wo d中 “ , r 粘贴 ” 图 , 准 确地 得 到 了 此 即 轮 廓 曲 线 ) ; 凸轮 的轮 廓 曲线 如 图 3所示 。 ( ) 定偏移 的方位 ( 鼠标 点击尖 顶从 动件 盘 4指 用 形 凸轮轮 廓 曲线 的 内 侧 即 可) 。此 时 C AD 就 自动 绘 出了滚 子从 动件 盘形 凸轮 的轮 廓 曲线 。
图 2 E cl x e 自动 计 算 示 意 图
[ 稿 日期 ] 2 1— lO 收 O 0 —8 1
[ 者 简 介 ] 鲁 春 发 ( 9 一 ) 男 , 堰 职 业技 术 学 院图 文 信 息 中 心党 总 支 书 记 , 作 16 4 , 十 副教 授
鲁 春 发 : 动 从 动 件 盘 形 凸轮 轮 廓 曲 线 的 精 确 绘 制 摆
1 尖 顶 摆 动 从 动 件 盘 形 凸 轮 轮 廓 曲线 上 点 的 坐标
图 1 摆动从 动件 盘 形 凸轮机 构 凸轮轮廓 曲线 是 的设计 过程 , 当凸轮 逆 时针 转 过 6 时 , 据反 转法 根 的原理 【 从动 件从 A B l l 。 o摆 动 到 A 此 时从 动件 B, 顺 时 针 摆 动 的 角 度 为 。 即 O 一 ( AB + ), 我 们用极 坐标 方程 表示 B点 的运 动轨迹
[ 关键词 ] E cl摆 动 从 动件 ; xe ; 凸轮 ; 廓 曲线 轮 [ 中图分 类号 ] TH1 2 [ 献标识 码] A [ 2 文 文章编 号] 10 —7 8 2 1 ) 10 0 —2 0 84 3 ( 0 1 o — 1 50 0 引言 我们 在 设 计 凸轮 机 构 时 , 常 采用 图解 法或 解 通 析 法进行 凸 轮轮廓 曲线 的设 计 , 图解 法 作 图误 差 较 大、 精度 低 , 别是 摆 动 从 动 件 , 把 位 移 曲线 中的 特 在 线性 位移 量换 算成 角 位 移 量 时 误 差 更 是较 大 , 适 不 用 于高 速 、 密 凸轮机 构 的设计 , 传统 的解 析法 又 精 而 比较 繁琐 , 利于普 遍应 用 。现 在 , 算 机的普及 为 不 计 我们 精确 地绘 制盘形 凸轮机 构 凸轮 的轮廓 曲线提 供 了 方便快 捷工 具 。我们 可采 用 电脑 中常用 的办公 软 件 E c l wo d或 C xe 和 r AD准 确 地 绘 制 出摆 动 从 动 件盘形 凸轮 的轮 廓 曲线 。
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图 1 摆 动 从 动 杆 凸轮 机 构
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则 : 一
r  ̄AB +AO 一2 i / 。 = AB ・ AOC s + ; ( ) o( ) 1 按上 述方 法输 入 8、 、。 、 i 十 i AB和 AO, 算 计 式 中 6的 范 围 从 0 ~ 3 0 , 按 从 动 件 的 运 动 。 6。 i 出 凸轮轮 廓 曲线上 B点 的极 坐 标 如图 2所示 。 规 律变化 。
5 小 结
目前 C AD 中还 没 有 画 凸 轮轮 廓 曲线 的功 能 , 采用 C AD 绘 制 机 械 图 时 还 不 能 准 确 地 画 出 凸 轮 轮 廓 曲线 , 用上 述方 法不仅 可绘制 出凸轮 轮廓 曲线 , 而 且 非 常 准 确 , 别 是 对 滚 子 从 动 件 , 接 运 用 图 中 的 特 直 “ 偏移 ” 命令 , 快速 准确 , 省去 了手 工绘 图时必 须画 圆 图 3 凸轮 轮 廓 曲 线 的包 络线 的麻烦 。另外 用 Wod绘 制 简单 的 机械 图 r x e 中插入 图表的功 能得 到 所需 要 的 4 用 C AD精 确 绘 制摆 动 从 动 件 盘 形 凸轮 机 时直 接使用 E cl 图形 , 快捷 准确 , 经常从 事机械 设计者 非 常适 用 。 对 构 凸轮 的轮 廓 曲线 打开 Auo AD应 用 程 序 , 人 “ 条 曲线 ” tC 输 样 命 [ 考文献] 参 令, 将命 令行 中平面 坐标状 态切换 到极 坐标状 态后 , 手工输 人 E cl 作 表算 出的 值 6 和 r 输 完后 即 [ ]邓 昭 铭. 械 设 计 基 础 [ . 京 : 等 教 育 出 版 社 . xe工 , 1 机 M] 北 高 00 4 准确地 得到 了凸轮 的轮廓 曲线 ( 果与 图 3相 同) 结 2 0: 8. 如果是 滚 子从 动件 盘 形 凸轮 , 先按 上 述方 法 则