加载中…作图法设计凸轮轮廓曲线
(2017-11-16 10:12:15)
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分割器机械间歇分割器凸轮分割器 |
根据从动件的运动规律绘制凸轮轮廓曲线。凸轮轮廓曲线可以用解析法计算，也可以用作图法绘出。
当移动件的导路中心线通过凸轮回转中心时，称为对心移动从动件凸轮机构，如图所示。设已知从动件的运动规律，凸轮的基圆半径rb及凸轮以等角速度ω1顺时针回转，试绘出该凸轮的轮廓曲线。
http://www.zcjhyjx.com/uploads/allimg/171016/1-1G01614194G34.png
http://www.zcjhyjx.com/uploads/allimg/171016/1-1G016142103423.png
1、偏置尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的设计
设已知凸轮的基圆半径为rb，从动件轴线偏于凸轮轴心的左侧，偏距为e，凸轮以等角速度ω顺时针方向转动，从动件的位移曲线如图所示，试设计凸轮的轮廓曲线。
作图步骤如下：
(1)选取适当的比例尺，按给定的从动件的运动规律绘出位移线图，如图所示。将位移线图分成若干等分，得横坐标轴上各点1、2、3、…等。过等分点作垂线得从动件在各对应位置时的位移11'、22'、33'、…等。
(2)取与位移图相同的比例尺，以任一点O为圆心，rb为半径画基圆。自OA0开始，将基圆圆周沿(－ω1)方向作与图对应的转角等分，得A'1、A'2、A'3、…点。连接OA'1、OA'2、OA'3、…，它们就是反转后从动件导路的各个位置。
(3)自基圆开始，沿径向线OA'1、OA'2、OA'3、…分别向外量取从动件的相应位移，即AA'1＝11'、AA'2＝22'、AA'3＝33'、…，得点A1、A2、A3、…等。
(4)用光滑曲线连接A0、A1、A2、A3、…各点，即得所求的凸轮轮廓曲线。
对于滚子从动件星形凸轮机构，设计方法与上相同，只是只要把它乘作滚子中心看作为尖顶从动件凸轮，则由上方法得出的轮廓曲线称为理论轮廓曲线，然后以该轮廓曲线为圆心，滚子半径为半径画一系列圆，再画这些圆所包络的曲线，即为所设计的轮廓曲线，这称为实际轮廓曲线。其中指理论轮廓曲线的其圆半径。
http://www.zcjhyjx.com/uploads/allimg/171016/1-1G016142146113.png
具体设计步骤
（1）将滚子中心B假想为尖端从动件的尖端，按照上述尖端从动件凸轮轮廓曲线的设计方法作出曲线h，这条曲线是反转过程中滚子中心的运动轨迹，称之为凸轮的理论廓线。
（2）以理论廓线上各点为圆心，以滚子半径rr 为半径,作一系列滚子圆，然后作这族滚子圆的内包络线, 它就是凸轮的实际廓线。很显然，该实际廓线是上述理论廓线的等距曲线（法向等距，其距离为滚子半径）。
若同时作出这族滚子圆的内、外包络线和则形成槽凸轮的轮廓曲线。
由上述作图过程可知，在滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,rb指的是理论廓线的基圆半径。需要指出的是，在滚子从动件的情况下，从动件的滚子与凸轮实际廓线的接触点是变化的。
对于平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计思路与上述滚子从动件盘形凸轮机构相似，不同的是取从动件平底表面上的B0点作为假想的尖端。
http://www.zcjhyjx.com/uploads/allimg/171016/1-1G01614221I33.png
当移动件的导路中心线通过凸轮回转中心时，称为对心移动从动件凸轮机构，如图所示。设已知从动件的运动规律，凸轮的基圆半径rb及凸轮以等角速度ω1顺时针回转，试绘出该凸轮的轮廓曲线。
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1、偏置尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的设计
设已知凸轮的基圆半径为rb，从动件轴线偏于凸轮轴心的左侧，偏距为e，凸轮以等角速度ω顺时针方向转动，从动件的位移曲线如图所示，试设计凸轮的轮廓曲线。
作图步骤如下：
(1)选取适当的比例尺，按给定的从动件的运动规律绘出位移线图，如图所示。将位移线图分成若干等分，得横坐标轴上各点1、2、3、…等。过等分点作垂线得从动件在各对应位置时的位移11'、22'、33'、…等。
(2)取与位移图相同的比例尺，以任一点O为圆心，rb为半径画基圆。自OA0开始，将基圆圆周沿(－ω1)方向作与图对应的转角等分，得A'1、A'2、A'3、…点。连接OA'1、OA'2、OA'3、…，它们就是反转后从动件导路的各个位置。
(3)自基圆开始，沿径向线OA'1、OA'2、OA'3、…分别向外量取从动件的相应位移，即AA'1＝11'、AA'2＝22'、AA'3＝33'、…，得点A1、A2、A3、…等。
(4)用光滑曲线连接A0、A1、A2、A3、…各点，即得所求的凸轮轮廓曲线。
对于滚子从动件星形凸轮机构，设计方法与上相同，只是只要把它乘作滚子中心看作为尖顶从动件凸轮，则由上方法得出的轮廓曲线称为理论轮廓曲线，然后以该轮廓曲线为圆心，滚子半径为半径画一系列圆，再画这些圆所包络的曲线，即为所设计的轮廓曲线，这称为实际轮廓曲线。其中指理论轮廓曲线的其圆半径。
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2、滚子从动件盘形凸轮轮廓分割器的设计
对于下图示偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构，当用反转法使凸轮固定不动后，从动件的滚子在反转过程中，将始终与凸轮轮廓曲线保持接触，而滚子中心将描绘出一条与凸轮廓线法向等距的曲线η。由于滚子中心B 是从动件上的一个铰接点，所以它的运动规律就是从动件的运动规律，即曲线η可根据从动件的位移曲线作出。一旦作出了这条曲线，就可顺利地绘制出凸轮的轮廓曲线了。具体设计步骤
（1）将滚子中心B假想为尖端从动件的尖端，按照上述尖端从动件凸轮轮廓曲线的设计方法作出曲线h，这条曲线是反转过程中滚子中心的运动轨迹，称之为凸轮的理论廓线。
（2）以理论廓线上各点为圆心，以滚子半径rr 为半径,作一系列滚子圆，然后作这族滚子圆的内包络线, 它就是凸轮的实际廓线。很显然，该实际廓线是上述理论廓线的等距曲线（法向等距，其距离为滚子半径）。
若同时作出这族滚子圆的内、外包络线和则形成槽凸轮的轮廓曲线。
由上述作图过程可知，在滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,rb指的是理论廓线的基圆半径。需要指出的是，在滚子从动件的情况下，从动件的滚子与凸轮实际廓线的接触点是变化的。
对于平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计思路与上述滚子从动件盘形凸轮机构相似，不同的是取从动件平底表面上的B0点作为假想的尖端。
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