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1、凸輪機構(gòu)及其設(shè)計內(nèi)容一凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類二推桿的運動規(guī)律三凸輪輪廓曲線的設(shè)計四凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定一凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類結(jié)構(gòu):三個構(gòu)件、盤(柱)狀曲線輪廓、從動件呈桿狀。作用:將連續(xù)回轉(zhuǎn)=>從動件直線移動或擺動。優(yōu)點:可精確實現(xiàn)任意運動規(guī)律,簡單緊湊。缺點:高副,線接觸,易磨損,傳力不大。應(yīng)用:內(nèi)燃機、食品紡織業(yè)自動線、電子組裝自動機等等。分類:1)按凸輪形狀分:盤形、移動、圓柱凸輪(端面)。2)按推桿形狀分:尖頂、滾子、平底從動件。特點:尖頂--構(gòu)造簡單、易磨損、用于儀表機構(gòu);滾子――磨損小,應(yīng)用廣;平底――受力好
2、、潤滑好,用于高速傳動。作者:潘存云教授作者:潘存云教授12刀架o3).按推桿運動分:直動(對心、偏置)、擺動4).按保持接觸方式分:力封閉(重力、彈簧等)內(nèi)燃機氣門機構(gòu)機床進給機構(gòu)幾何形狀封閉(凹槽、等寬、等徑、主回凸輪)作者:潘存云教授作者:潘存云教授作者:潘存云教授作者:潘存云教授r1r2r1+r2=constW凹槽凸輪主回凸輪等寬凸輪等徑凸輪作者:潘存云教授繞線機構(gòu)3作者:潘存云教授12A線應(yīng)用實例:作者:潘存云教授作者:潘存云教授132送料機構(gòu)作者:潘存云教授δ’0δ’0otδs二推桿的運動規(guī)律凸輪機構(gòu)設(shè)計的基
3、本任務(wù):1)根據(jù)工作要求選定凸輪機構(gòu)的形式;名詞術(shù)語:1.推桿的常用運動規(guī)律基圓、推程運動角、基圓半徑、推程、遠休止角、回程運動角、回程、近休止角、行程。一個循環(huán)r0hωA而根據(jù)工作要求選定推桿運動規(guī)律,是設(shè)計凸輪輪廓曲線的前提。2)推桿運動規(guī)律;3)合理確定結(jié)構(gòu)尺寸;4)設(shè)計輪廓曲線。δ01δ01δ02δ02DBCB’δ0δ0作者:潘存云教授δ’0δ’0otδsr0hωAδ01δ01δ02δ02DBCB’δ0δ0運動規(guī)律:推桿在推程或回程時,其位移S、速度V、和加速度a隨時間t的變化規(guī)律。形式:多項式、三角函數(shù)。S=S
4、(t)V=V(t)a=a(t)位移曲線S=S(δ)或V=V(δ)a=a(δ)邊界條件:凸輪轉(zhuǎn)過推程運動角δ0-從動件上升h1.1多項式運動規(guī)律一般表達式:s=C0+C1δ+C2δ2+…+Cnδn(1)求一階導數(shù)得速度方程:v=ds/dt求二階導數(shù)得加速度方程:a=dv/dt=2C2ω2+6C3ω2δ…+n(n-1)Cnω2δn-2其中:δ-凸輪轉(zhuǎn)角,dδ/dt=ω-凸輪角速度,Ci-待定系數(shù)。=C1ω+2C2ωδ+…+nCnωδn-1凸輪轉(zhuǎn)過回程運動角δ’0-從動件下降h作者:潘存云教授在推程起始點:δ=0,s=0代入得
5、:C0=0,C1=h/δ0推程運動方程:s=hδ/δ0v=hω/δ0sδδ0vδaδh在推程終止點:δ=δ0,s=h+∞-∞剛性沖擊s=C0+C1δ+C2δ2+…+Cnδnv=C1ω+2C2ωδ+…+nCnωδn-1a=2C2ω2+6C3ω2δ…+n(n-1)Cnω2δn-2同理得回程運動方程:s=h(1-δ/δ0)v=-hω/δ0a=0a=0(1)一次多項式(等速運動)運動規(guī)律(2)二次多項式(等加等減速)運動規(guī)律位移曲線為一拋物線。加、減速各占一半。推程加速上升段邊界條件:起始點:δ=0,s=0,v=0中間點:δ=δ
6、0/2,s=h/2求得:C0=0,C1=0,C2=2h/δ20加速段推程運動方程為:s=2hδ2/δ20v=4hωδ/δ20a=4hω2/δ20作者:潘存云教授δah/2δ0h/2推程減速上升段邊界條件:終止點:δ=δ0,s=h,v=0中間點:δ=δ0/2,s=h/2求得:C0=-h(huán),C1=4h/δ0C2=-2h/δ20減速段推程運動方程為:s=h-2h(δ0–δ)2/δ201δsv=-4hω(δ0-δ)/δ20a=-4hω2/δ20235462hω/δ0柔性沖擊4hω2/δ203重寫加速段推程運動方程為:s=2hδ2/
7、δ20v=4hωδ/δ20a=4hω2/δ20δv同理可得回程等加速段的運動方程為:s=h-2hδ2/δ’20v=-4hωδ/δ’20a=-4hω2/δ’20回程等減速段運動方程為:s=2h(δ’0-δ)2/δ’20v=-4hω(δ’0-δ)/δ’20a=4hω2/δ’20(3)五次多項式運動規(guī)律s=10h(δ/δ0)3-15h(δ/δ0)4+6h(δ/δ0)5δsvahδ0無沖擊,適用于高速凸輪。v=ds/dt=C1ω+2C2ωδ+3C3ωδ2+4C4ωδ3+5C5ωδ4a=dv/dt=2C2ω2+6C3ω2δ+12C
8、4ω2δ2+20C5ω2δ3一般表達式:邊界條件:起始點:δ=0,s=0,v=0,a=0終止點:δ=δ0,s=h,v=0,a=0求得:C0=C1=C2=0,C3=10h/δ03,C4=15h/δ04,C5=6h/δ05s=C0+C1δ+C2δ2+C3δ3+C4δ4+C5δ5位移方程:作者:潘存云教授設(shè)計:潘存云hδ0