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图解法设计盘形凸轮机构
 
微课
凸轮轮廓的曲线设计

在合理地选择了从动件运动规律以后,结合一些具体的条件可以进行凸轮轮廓的设计。凸轮轮廓线的设计方法有图解法和解析法。本章只介绍一般精度的凸轮常用的图解法设计。

一、反转法

反转法原理

仔细观察上面动画中的凸轮机构,若给整个凸轮机构施以角速度ωО转动,其结果是从动件和凸轮的相对运动不改变,此时凸轮将静止不动,这时机架和从动件一方面以角速度ωО转动,同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动,因此,从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线,这种设计凸轮轮廓曲线的方法称为反转法。

如果采用滚子从动件,由于滚子中心是从动件上一个固定点,它的运动就是从动件的运动。因此,首先把滚子中心看成是尖底从动件的尖点,此时按尖底从动件设计得到的轮廓线称为理论轮廓线。再以理论轮廓线上各点为圆心画一系列滚子圆,然后作此滚子圆的包络线,它就是滚子从动件凸轮机构的实际轮廓线。

二、尖底对心直动从动件盘状凸轮轮廓的设计

对心直动尖顶从动件凸轮机构中,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。
尖底对心直动从动件盘状凸轮轮廓的设计

设计步骤小结:

(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。

三、滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的设计

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。

滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的设计

设计步骤小结:

(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。
拓展学习

浅析凸轮机构设计中注意的几个问题

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