盘形凸轮轮廓曲线的设计方法包括图解法和解析法,需要重点掌握每种凸轮机构轮廓曲线设计的图解法(反转法),而解析法一般不作为考研考点,简单了解即可。需要注意的一个考点是滚子半径的选择,滚子半径是根据凸轮理论轮廓最小向径与滚子半径的关系确定的。平底长度的确定也是一个考点。
1.盘形凸轮机构的设计——图解法
1)尖顶移动从动件盘形凸轮机构
(1)凸轮轮廓曲线设计的基本原理(图解法)如图4-6所示。
图4-6 凸轮轮廓曲线设计基本原理
(2)偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计(图解法)如图4-7所示。
图4-7 偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计
2)滚子移动从动件盘形凸轮机构
偏置滚子从动件凸轮轮廓曲线设计(图解法)如图4-8所示。
3)尖顶摆动从动件盘形凸轮机构
摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计(图解法)如图4-9所示。
2.盘形凸轮机构的设计——解析法
考研不作要求,学生若学有余力,可以自己简单了解一下。
3.滚子半径的确定
根据滚子半径和理论轮廓最小向径之间的关系有以下四种情况。
图4-8 偏置滚子从动件凸轮轮廓曲线设计
图4-9 摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计
(1)第一种情况:如图4-10所示,rr<ρmin,ρbmin=ρmin-rr>0。
所以,当rr<ρmin时,实际轮廓为一光滑曲线。(www.daowen.com)
(2)第二种情况:如图4-11所示,rr=ρmin,ρbmin=ρmin-rr=0。
图4-10 滚子半径小于理论轮廓最小向径
图4-11 滚子半径等于理论轮廓最小向径
所以,当rr=ρmin时,实际轮廓将出现尖点,凸轮极易磨损,会引起运动失真。
(3)第三种情况:如图4-12所示,rr>ρmin,ρbmin=ρmin-rr<0。
所以,当rr>ρmin时,实际轮廓将出现交叉现象,会引起运动失真。
(4)第四种情况:如图4-13所示,内凹,ρbmin=ρmin+rr>0。
图4-12 滚子半径小于理论轮廓最小向径
图4-13 内凹
所以,内凹的轮廓曲线不存在失真。
4.平底凸轮平底长度的确定
(1)基本尺寸的确定,如图4-14所示。
L=Lmax+L'max+(4~10)
Lmax=LOPmax=(ds/dφ)max
式中:L为平底总长,Lmax和L'max为平底与凸轮接触点到从动件导路中心线的左、右两侧的最远距离,单位均为mm。
图4-14 平底长度
(2)凸轮轮廓的向径不能变化太快。
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