TheTheoryofMachinesandMechanismsChapter4.CamsandItsDesignSunZhihongZhsun@dhu.edu.cn6237331762373319Room307,No.3TeachingBuildingToday’stopicsDecisionofcammechanism’sbasicdimension凸轮机构基本尺寸的确定Decisionofcammechanism’sdimension上述设计廓线时的凸轮结构参数r0、e、rr等，是预先给定的。实际上，这些参数也是根据机构的受力情况是否良好、动作是否灵活、尺寸是否紧凑等因素由设计者确定的。1.cammechanism’spressureangle2.Primarycircleradius3.Radiusoftheroller4.Thesizelofflat-facefollower作者：潘存云教授lbBωdPressureangleofcammechanism受力图中，由∑Fx=0，∑Fy=0，∑MB=0得：FR2FR1ttnnφ1φ2φ2α-Fsin(α+φ1)+(FR1－FR2)cosφ2=0－G+Fcos(α+φ1)－(FR1+FR2)sinφ2=0FR2cosφ2(l+b)－FR1cosφ2b=0由以上三式消去R1、R2得：vGF=cos(α+φ1)－(1+2b/l)sin(α+φ1)tgφ2GPressureangleα:theanglebetweenthedirectionofmotion(velocity)ofthefollowerandthedirectionoftheaxisoftransmission.α↑分母↓F↑若α大到使分母趋于0，则F∞机构发生自锁F作者：潘存云教授称αc=arctg[1/(1+2b/l)tgφ2]-φ1为临界压力角。增大导轨长度l或减小悬臂尺寸b可提高αc工程上要求：αmax≤[α]直动推杆：[α]＝30°摆动推杆：[α]＝35°～45°回程：[α]’＝70°～80°提问：平底推杆α＝？nn0vOωr0作者：潘存云教授BOωs0sDP点为相对瞬心：由△BCP得:2.凸轮基圆半径的确定ds/dδOP=v/ω=[ds/dt]/[dδ/dt]=[ds/dδ]运动规律确定之后，凸轮机构的压力角α与基圆半径r0直接相关。=(ds/dδ-e)/(s0+s)tgα=(OP-e)/BCnnPvvr0αe∴tgα=s+r20-e2ds/dδ-e其中：s0=r20-e2r0↑α↓图示凸轮机构中，导路位于右侧。e↑α↓作者：潘存云教授OBω设计：潘存云αds/dδ∴tgα=s+r20-e2ds/dδ+enn同理，当导路位于中心左侧时，有：∴CP=ds/dδ+eePCr0s0sD=(ds/dδ+e)/(s0+s)tgα=(OP+e)/BC其中：s0=r20-e2e↑α↑OP=v/ω=[ds/dt]/[dδ/dt]=[ds/dδ]此时，当偏距e增大时，压力角反而增大。对于直动推杆凸轮机构存在一个正确偏置的问题！作者：潘存云教授作者：潘存云教授综合考虑两种情况有：tgα=s+r20-e2ds/dδ±e“+”用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的两侧；显然，导路和瞬心位于中心同侧时，压力角将减小。注意：用偏置法可减小推程压力角，但同时增大了回程压力角，故偏距e不能太大。正确偏置：导路位于与凸轮旋转方向ω相反的位置。αoBω设计：潘存云nnPeB0ωnnPe正确偏置错误偏置α“-”用于导路和瞬心位于凸轮回转中心的同侧；220)][/(estgeddsr设计时要求：α≤[α]于是有：对心布置有：tgα=ds/dδ/(r0+s）提问：在设计一对心凸轮机构设计时，当出现α≥[α]的情况，在不改变运动规律的前提下，可采取哪些措施来进行改进？确定上述极值r0min不方便，工程上常根据诺模图来确定r0。见下页1)加大基圆半径r0，2)将对心改为偏置，3)采用平底从动件,tgα=(ds/dδ-e)/[(r02-e2)1/2+s]α=0r0↑α↓e↑α↓作者：潘存云教授诺模图:应用实例：一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，δ0＝45º，h=13mm,推杆以正弦加速度运动，要求:αmax30≦º，试确定凸轮的基圆半径r0。作图得：h/r0＝0.26r0≧50mmh/r0等速运动0.010.10.20.30.40.50.60.81.02.03.05.0作者：潘存云教授h/r0等加等减速运动0.010.10.20.30.40.61.02.05.0凸轮转角δ05101525303540205060708090100100200300360最大压力角αmax510152520354555657585403050607080h/r0正弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0作者：潘存云教授h/r0余弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0510152520354555657585403050607080最大压力角αmax5101525303540205060708090100100200300360凸轮转角δ0h/r0正弦加速度运动0.010.10.20.40.61.02.05.0作者：潘存云教授作者：潘存云教授设计：潘存云ρa——工作轮廓的曲率半径，ρ——理论轮廓的曲率半径，rT——滚子半径ρrT轮廓失真3.滚子半径的确定ρa＝ρ＋rTρ＝rTρa＝ρ－rT＝0轮廓正...
