机械设计基础
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4.5 本章实训

图解法设计凸轮轮廓

4.5.1 实训目的

学会用图解法设计平面凸轮轮廓。

4.5.2 实训内容

1.根据给定条件用图解法绘制凸轮的外形轮廓曲线

已知偏心移动滚子从动件盘形凸轮机构中从动件的行程h=30mm,从动件滚子半径rG=10mm。凸轮顺时针转动,凸轮的升程转角φ0=60°;远休止角φ1=30°,回程转角φ2=45°。升程时从动件不允许受到冲击,回程时允许有柔性冲击。升程许用压力角[α]s=35°,回程许用压力角[α]h=70°,凸轮实际轮廓线许用曲率半径[ρb]=4mm。

(1)根据已知条件确定升程和回程的运动规律,写出运动方程式;

(2)绘制凸轮从动件的位移曲线图;

(3)确定凸轮的基圆半径;

(4)根据位移曲线图,用图解法按1∶1的比例绘制凸轮的外形轮廓曲线;

(5)校核实际轮廓最小曲率半径。

2.观察凸轮模型

观察本校模型室或实验室的凸轮机构模型,绘制凸轮机构简图。

4.5.3 实训过程

绘制凸轮轮廓实训过程可参照表4.2中程序进行。

表4.2 凸轮轮廓实例过程

4.5.4 实训总结

通过本章的实训,应使学员学会根据已知参数自行确定从动件运动规律、设计凸轮轮廓。

凸轮机构的设计按照上表给的程序进行时,可能一次成功,也可能反复几次才成功。这主要表现在:

①所设计的凸轮机构压力角是否在规定的范围之内。若大于允许值,则可能要增大凸轮基圆半径。若根据许用压力角,采用诺模图确定最小基圆半径,则可满足压力角条件。

②所设计的凸轮轮廓线的曲率半径是否合适,若曲率半径过小,使得凸轮轮廓线出现了尖点或交叉现象,则也可能要增大凸轮基圆半径。