设计牛头刨床中的凸轮机构.docx
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设计牛头刨床中的凸轮机构
导杆机构的设计
52邹加利:
三维零件绘图,凸轮所需的计算,35%
22劳毅麟;组装,尺寸修改,导杆机构制作35%
18黄伟宗:
凸轮CAD制作·Pro/E制作15%
23梁永豪:
凸轮CAD制作,凸轮机构的计算,检查,修改15%
一、尺寸参数确定依据及过程:
行程速比系数或压力角确定。
尺度综合过程如下:
⑴由K=1.5求得极位夹角;
⑵由导杆机构特性知道,导杆摆角等于极位夹角,即max=;
⑶由行程H和可求出导杆长lBO4;
⑷由刨刀的行程H和可求出曲柄长lAO2;
⑸由连杆与导杆之比lBC/lBO4=0.2~0.3可求出连杆长LBC;
⑹为使杆组的压力角较小,滑块C的导路x-x位于导杆端点B所作的圆弧高的平分线上,以此确定导路的高度yCO4。
二、确定传动机构的尺寸
已知条件:
机架lO2O4=390mm,刨刀的行程H=390mm,;行程速比系数K=1.5;连杆与导杆之比lBC/lBO4=0.33
1).根据所给数据确定机构尺寸
极位夹角:
导杆长度:
连杆长度:
=0.33
=214.5mm
曲柄长度:
已知刨头导路x-x位于导杆端点B所作的圆弧高的平分线上。
(这样才能保证机构运动过程的最大压力角具有最小值,使机构在运动过程中具有良好的传动力特性)所以,
即导轨滑块C到O4的垂直距离为633.75mm。
(此图可用Flashpaper导出)
2).机构运动简图的绘制
选取一长度比例尺,如图所示。
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:
符号
ψmax
lO9D
lO9O2
ro
rt
Φ
Φs
Φ’
单位
°
mm
°
数据
15
126
150
61
15
65
10
65
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。
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
序号
偏角
0
0°
1
2.11°
2
7.5°
3
12.89°
4
15°
5
15°
6
12.89°
7
7.5°
8
2.11°
9
0°
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lO9D/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lO9O2/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lO9D/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=O91D’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