设计牛头刨床中的凸轮机构
任务三 设计牛头刨床中的凸轮机构 %
一．凸轮机构的设计要求概述：
⒈已知摆杆9作等加速等减速运动，要求确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，手工或用CAD软件画出从动件运动规律角位移线图和凸轮的实际轮廓。
该凸轮机构的从动件运动规律为等加速等减速运动。 各数据如表：
二.从动件运动规律角位移线图的画法:
①、绘制坐标轴。取凸轮转角的比例尺μφ =.2．6°/mm，在Φ轴上分别量取Φ=65°、Φs=10°、Φ’=65°；取螺杆摆角的比例尺μψ=１°/mm。在ψ轴上量取ψmax =15°；
②、将Φ=65°、Φ’=65°分别等分成5等分，则得各等分点1、2…10。
③、绘制推程的位移线图。过3点作ψ轴的平行线，在该平行线上截取线段高度为ψmax =15°，将该线段等分成6等分（注意应与角Φ的等分数相同），得各等分点，如前半推程的1＇、2＇、3＇； 将坐标原点分别与点1＇、2＇、3＇相连，得线段O1＇、O2＇和03＇,分别与过1、2、3点且平行与Ψ轴的直线交于1＂、2＂和3＂；将点0、1＂、2＂、3＂连成光滑的曲线，即为等加速
运动的位移曲线的部分,后半段等减速运动的位移曲线的画法与之相似,只是弯曲方向反过来,见图。
同
理
可
得
回
程
的
位
移
曲
线
。
（.）
φ
三、摆动从动件盘形凸轮轮廓设计：
⑴设计原理
设计凸轮轮廓依据反转法原理。即在整个机构加上公共角速度（－ω）（ω为原凸轮旋转角速度）后，将凸轮固定不动，而从动件连同机架将以（－ω）绕凸轮轴心O2逆时针方向反转，与此同时，从动件将按给定的运动规律绕其轴心O9相对机架摆动，则从动件的尖顶在复合运动中的轨迹就是要设计的凸轮轮廓。
⑵设计凸轮轮廓的步骤如下：
在图所示的摆动从动件角位移曲线中,其纵坐标表示从动件角位移Ψ,它按角度比例尺μΨ画出。μΨ＝从动件摆角/图上代表该摆角的线段长度=１ (°/mm)
① 将
ψ－φ 曲线图（如图（1））的推程运动角和回程运动角
各分成4等份，按式求出各等分点对应的角位移值:Ψ1＝μΨΨ11′、Ψ2＝μΨΨ22′，……。其数值见表（1）。
表1 各点的角位移数值
② 选取适当的长度比例尺μl定出
O2和O9的位置。以O2为
圆心，以r0/μl为半径作基圆。以O9为圆心，以l O9D/μl为半径，作圆弧交基圆于DO（D’O）点。则O9DO便是从动件的起始位置。注意,图示位置DO位于中心连线O2O9的左侧,从动件在
推程中将按顺时针方向摆动。
③ 以
O2为圆心，以l O9O2/μl为半径作圆，沿（-ω）[即为
逆时针方向]自O2O9开始依次取推程运动角Φ0=65°，远休止角Φs=10°，回程运动角Φo’=65和远休止角Φs’=220°，并将推程和回程运动角各分成4等份（与角位移线图相对应的等份），得O91 ,O92, O93……O99各点。它们便是逆时针方向反转时，从动体轴心的各个位置。
④ 分别以
O91 ,O92, O93……O99为圆心,以l O9D/μl为半径画
圆弧,它们分别与基圆相于D’1 ，D’2 ，D’3……D’9，并作∠D’1O91D1，∠D’2O92D２……分别等于摆杆角位移Ψ1、Ψ2……。并使O91D1= O91 D’1，O92D2= O92D’2，……。则得D1，D2，……D9（与D’9重合）各点。将这些点连成光滑的曲线,便是凸轮的理论轮廓。
⑤ 在上述求得的理论轮廓线上，分别以该轮廓线上的点为圆
心，以滚子半径为半径，作一系列滚子圆。作该系列圆的内包络线，即为凸轮的实际轮廓，如图。
此图用CAD画
此图用CAD画