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凸轮设计中的几个应该注意的问题

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影响凸轮设计的主要影响因素:

1,凸轮机构的压力角

2,滚子半径的选择

3,凸轮基圆半径的选择

设计凸轮机构,既要保证从动件能实现预定的运动规律,还要使机构传力性好,结构紧凑,满足强度和安装要求等。

一 、凸轮机构的压力角

概念:压力角---不计摩擦时,凸轮对从动件的作用力F(法线方向)与从动件上受力点速度V方向所夹的锐角。

2.分析压力机对凸轮机构的影响

有效分力:F1=F·cos a

有害分力:F2=F·sin a

结论,要提高有效力,需减小压力角,才能提高凸轮机构的传力性能。

自锁功能,当凸轮压力角大到使有效分力不足以克服摩擦力阻力,无论推力多大都不能让从动件运动。

3.凸轮机构自锁的消除措施

回程时,从动件通过受弹簧力或重力作用,不会引起自锁,可不必效验压力角。

4.凸轮机构的压力角选择

为了保证良好的传力性能,设计时应让压力角的最大值max<【a】,许用值【a】的大小通常由经验确定:

1)推程时:对于制动从动件,取【a】=30°;

对于摆动从动件,取【a】=45°。

2)回程时:可取【a】=70°-80°。

二,滚子半径的选择

1概念:曲率半径;针对曲线上的某个点的切线方向角对弧长的转动率,通过微积分定义,表明曲线偏离直线的程度。

2分析滚子半径对机构的影响

影响:1)当Pmin>rt时,如图b,实际曲线为平滑曲线

2)当Pmin=rt时,如图c在凸轮实际的轮廓曲线上产生了尖点,这种尖点极易磨损,磨损后就会改变预定的运动规律。

3)Pmin<rt时,如图d,这时实际轮廓曲线发生相交,图中阴影地方的轮廓实际加工时会被切除,使这一部分运动规律无法体现。

结论:为使凸轮轮廓在任何位置不产生运动失真,滚子半径rt必须小于理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径Pmin。

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