确定基圆半径Rb、Rmin的方法

确定基圆半径RbRmin的方法

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(1)根据αmaxαp确定RbRmin的初值

由于αp的值通常是不精确的所以根据αp确定的Rb值也是近似值。以下所述是求Rb近似值的方法

1)用诺谟图求盘形凸轮Rb

求盘形凸轮的线图的使用说明:

①由Vmαmaxhβ1值从图中查出RW按公式RbRW-求出Rb

图中Vm为最大速度因数其值见表凸轮机构各种运动规律比较表、表常用组合运动规律的方程式及其比较与应用、表常用多项式运动规律方程式

②此图用于对心直动从动件凸轮hRb的情况下是足够准确的

③此图也可近似用于偏置直动从动件凸轮(即不考虑偏距)。此时所得Rb值对于有利偏置比较安全。而对于不利偏置则使得推程最大压力角较大。若考虑偏置可将由此图查得的Rb值乘以修正系数k

式中 上方符号用于有利偏置下方符号用于不利偏置

④对于摆动从动件可近似当作移动从动件处理如图将摆动近似当作直动把弦线C0Ce当作移动方位线对相当于对心者根据αp45°由图求盘形凸轮的线图Rb对相当于偏置者可先按对心处理再乘以修正系数k

1对心直动从动件在推程时以摆线规律运动β160°h30mmαp30°Rb

解 由表凸轮机构各种运动规律比较表知:摆线规律的最大速度因数Vm2在图求盘形凸轮的线图Vm2αmax30°的两点连线(如虚线表示)与直线Ⅰ相交于A又将A点与h30mm的点相连连线与直线Ⅱ相交于B

2:同例1,但具有有利偏距e8.5mm

  1.近似地按无偏置处理,取上例计算结果Rb85mm

如取同值不利偏置,求得k1.177,故Rb100.1mm

3:已知一摆动滚子从动件盘形凸轮机构,从动件推程按抛物线规律运动,f 20°l90mmαp45°β160°Rb

2)作图法求盘形凸轮Rb的通用方法(适用于任何运动规律求得结果是可行域)

3)圆柱凸轮的最小半径Rmin的确定

Rmin是指滚子和沟槽侧面接触时凸轮上与滚子接触的最小圆柱体的半径。其值可由(2)求得

式中凸轮尺寸系数f的值可根据从动件运动规律和最大压力角(可取许用压力角αp)由图圆柱凸轮尺寸系数f查得。图圆柱凸轮尺寸系数f适用于轴向直动从动件圆柱凸轮,也可近似应用于摆动从动件圆柱凸轮

圆柱凸轮的相应外径为

ReRmin+b

式中 b—— 滚子宽度

轴向直动从动件圆柱凸轮机构的从动件在推程时按简谐规律运动β190°h30 mmαp30°Rmin

 在图圆柱凸轮尺寸系数f中,在αmax30°处作垂线,与简谐运动的凸轮尺寸系数曲线相交,交点的纵坐标f 2.8,故

(2)根据凸轮结构确定RbRmin的初值

对于摆动从动件盘形凸轮机构(摆动从动件盘形凸轮机构的常见结构),其基圆半径除了满足表凸轮与轴的连接方式及RbRmin的计算公式中有关条件外,通常,还满足:

Rmax+Rh2L

式中 Rmax—— 凸轮廓线最大向径;

Rh2—— 从动件的轮毂半径

当从动件的回转轴和凸轮的回转轴分别在凸轮端面的两侧时,则不必满足上述关系

(3)凸轮理论轮廓的最小曲率半径ρcminRb的关系

凸轮廓线的曲率半径ρ的计算公式见表直动和摆动滚子从动件盘形凸轮工作轮廓线设计、表直动平底和摆动平底从动件盘形凸轮工作廓线设计(解析法)ρ的表达式是包含机构基本尺寸、运动规律的超越方程或高次代数方程,需要根据相应公式编制软件后在计算机上进行求解,常用数值解法。对平底从动件凸轮机构要求ρ0而不内凹;对滚子从动件凸轮机构,要求ρmin(2~3)Rr,以保证凸轮工作廓线不过切及从动件运动不失真,并限制接触应力不过大。为了避免在凸轮机构设计基本完成时发现ρmin过小而需要返工,文献只给出了ρmin(RheLlβ)的无量纲诺谟图但其运动规律、参数范围均很局限且精度也较差只能在运动规律相同、参数范围接近的条件下利用其选取初值再用计算来求得精确值

各参数对ρmin有何种影响有以下参考结论①凸轮廓线的曲率半径ρρmin随着基圆半径Rb的增大而增大②在直动从动件凸轮机构偏置eρmin的影响很小③对摆动从动件凸轮机构中心距Lρmin的影响随着升程运动角β的增大而逐渐减小β大于一定值后ρminRh(简谐运动规律除外);④当β较小时,ρmin出现在最大减速度处而当β增大到某一值后,ρmin发生在S(Ψ)为零处附近;⑤在Rh一定的情况下,随着从动件升程hΨ的增大,ρmin的变化较大