凸轮机构基本参数的设计VIP免费

凸轮机构基本参数的设计 前节所介绍的几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线，其基圆半径r0、直动从动件的偏距 e 或摆动从动件与凸轮的中心距 a、滚子半径rT 等基本参数都是预先给定的。本节将从凸轮机构的传动效率、运动是否失真、结构是否紧凑等方面讨论上述参数的确定方法。 1 凸轮机构的压力角和自锁 图示为偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构在推程的一个位置。Q 为从动件上作用的载荷（包括工作阻力、重力、弹簧力和惯性力）。当不考虑摩擦时，凸轮作用于从动件的驱动力 F是沿法线方向传递的。此力可分解为沿从动件运动方向的有用分力 F'和使从动件紧压导路的有害分力 F''。驱动力 F 与有用分力 F'之间的夹角 a（或接触点法线与从动件上力作用点速度方向所夹的锐角）称为凸轮机构在图示位置时的压力角。显然，压力角是衡量有用分力F'与有害分力 F''之比的重要参数。压力角 a 愈大，有害分力 F''愈大，由 F''引起的导路中的摩擦阻力也愈大，故凸轮推动从动件所需的驱动力也就愈大。当 a 增大到某一数值时，因F''而引起的摩擦阻力将会超过有用分力 F'，这时无论凸轮给从动件的驱动力多大，都不能推动从动件，这种现象称为机构出现自锁。机构开始出现自锁的压力角 alim 称为极限压力角，它的数值与支承间的跨距 l2、悬臂长度 l1、接触面间的摩擦系数和润滑条件等有关。实践说明，当 a 增大到接近 alim 时，即使尚未发生自锁，也会导致驱动力急剧增大，轮廓严重磨损、效率迅速降低。因此，实际设计中规定了压力角的许用值[a]。对摆动从动件，通常 取[a]=40～50；对直动从动件通常取[a]=30～40。滚子接触、润滑良好和支承有较好刚性时取数据的上限；否则取下限。 对于力锁合式凸轮机构，其从动件的回程是由弹簧等外力驱动的，而不是由凸轮驱动的，所以不会出现自锁。因此，力锁合式凸轮机构的回程压力角可以很大，其许用值可取[a]=70～80。 2 按许用压力角确定凸轮回转中心位置和基圆半径 1. 滚子(尖底)直动从动件盘形凸轮机构： 过轮廓接触点作公法线 n－n，交过点 O 的导路垂线于 P。该点即为凸轮与从动件的相对速度瞬心，且 lop=v/w=ds/df。由此可得直动从动件盘形凸轮机构的压力角计算公式 式中 h、d 分别为凸轮转向系数和从动件偏置方向系数，其取值与前述相同。对于滚子（尖底）直动从动件盘形凸轮机构，若 hd=1，则称为正配置；否则，若 hd=-1，称为负配置。因推程 ds/df≥ 0，回程 ds/df≤ 0...