运动开始和终止时,速度有突变
?a为?(理论,无限值)?惯性力?(刚性)冲击?低速场合
(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?
?r?等减速段:~?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
??a?a0?1?? ?2? ?v?a0??3?1?s?a0t22?th又?t=r s= 代入(3)得
224h4h2 a0=2=2? 代入(2)(3)得
tr?r?4h2常数a???02?r??4h??? v???凸轮转角 ?v?2?r??2h?s?2?2s??2?二次??r? 第四章— 85
A、B、C三点速度有突变
(3)简谐运动规律:指从动杆的加速度按余弦规律变化
?a为有限值?惯性力?(柔性)冲击?中低速场合
?h?s?[1?cos(?)]?2?r???h???sin(?)?v?2?r?r???h?2??a?cos(?)?r?2?r?求v?求a?ds得dtdv得dt
第四章— 86
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 ?律?改进型梯形加速运动规?等等?
§4-3凸轮轮廓曲线的设计
工作条件??凸轮的形式?从动件运动规律?反转法????设计廓线 ??????结构条件??基圆半径等尺寸?凸轮转向??图解法:虽然形象,但繁琐,精度低? ?解析法:结果准确,速度快,易实现,可视化,有利于数控加工,?实现CAD/CAM一体化?一.凸轮轮廓设计的基本原理
1 .对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构:
反转法:在设计凸轮廓线时,可假设凸轮静止不动,而使推杆相对于凸轮作反转运动,同时又在其导轨内作预期运动,做出推杆在这种复合运动中的一系列位置,则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓线。(图轮廓线的设计的基本原理)
例:试用反转法绘制一对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线,已知凸轮的基圆半径为r0=15mm,凸轮以等角速度?沿逆时针方向回转,推杆的运动规律如图。(用反转法)
第四章— 87
步骤:
(1)绘制并等分位移线图?r,?f (2)画基圆 按 ?l?(0.001m) mm(3) 等分基圆得推杆在反转运动中导轨占据的各个位置
(4) 求推杆在复合运动中占据的位置 (5) 连线
2 .对心直动滚子推杆盘形凸轮机构
先按上述绘出滚子中心A在推杆复合运动中依次占据的位置1ˊ、2ˊ…… 然后以1ˊ、2ˊ……为圆心,以滚子半径rr为半径,作一系列圆,再作此圆簇的包络线,即为凸轮的轮廓曲线。
?理论廓线:把滚子中心在复合运动中的轨迹称为凸轮的理论廓线??实际廓线/工作廓线:把与滚子直接接触的凸轮廓线称为凸轮的实际廓线?凸轮的基圆半径:指理论廓线的基圆半径(等距线)?
3 .对心直动平底推杆盘形凸轮机构:
将推杆导路的中心线与推杆平底的交点A视为尖顶推杆的尖点,按前述的作图步骤确定出点A在推杆作复合运动时依次占据的位置1ˊ、2ˊ……。然后再通过点1ˊ、2ˊ……作一系列代表推杆平底的直线,而此直线簇的包络线即为凸轮的工作廓线。
平底左右两侧的宽度W应分别大于左右两侧的运动点距离Lmax W=Lmax+5mm
第四章— 88
5 .摆动尖顶推杆盘形凸轮机构
给出推杆角位移方程???(?) 相对直动:s??,h??
已知:lOA、r0、lAB、?逆时针,???(?)
求:图轮廓线 绘制:(1)定出O、A基圆、B(以A为圆心,lAB为半径的基圆 ?0??初位角)
(2)等分
(3)以O为圆心,lOA为半径,??转圆,对应上述等分的A1、A2……
以A1圆心,lAB为半径,与基圆交于B1使
?B1A1B1'??1的一射线,以lAB交射线于B1'(即为凸轮上一点)或连OA1使?OA1B1'??0??1的射线,以lAB交射线于点B1'(即为凸轮上一点),同理得B2',B3'……
(4)连线
6 .摆动滚子推杆从动件盘形凸轮机构
在以上基础上画滚子包络线即可得 7 .直动推杆圆柱凸轮机构
例:3-1 设计一对心直动滚子从动件凸轮机构。已知:滚子半径rr=10mm,凸轮顺时针转,从动件在推程中的运动规律为简谐运动,升距h=30mm,回程以对称型等加速等减速运动规律返回原处,对应于从动件各运动阶段,凸轮的转角分别为
?r?150?,?s?30?,?f?120?,?s'?60?(凸轮的轴的半径rs=20mm)基圆半径
45mm。试绘制该机构的凸轮轮廓。
第四章— 89