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=i.5求得极位夹角e；
⑵由导杆机构特性知道，导杆摆角等于极位夹角，即Y^=e；
⑶由行程H和0可求出导杆长1昨
⑷由刨刀的行程H和8可求出曲柄长1磁；
⑸由连杆与导杆之比lBc/lB04=0.2~0.3可求出连杆长U；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人皆
二、确定传动机构的尺寸
已知条件：
机架7o2O4=390mm,刨刀的行程H=390mm,；行
程速比系数K=1.5；连杆与导杆之比“/IB04=0.33
廳弓
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
1-8
1-9
1-10
导杆机掏
48
49
50
52
50
48
47
55
60
56
机镇』63
380
350
咖
360
370
400
390
410
380
370
310
300
4G0
330
380
250
390
310
310
320
1.46
1.40
1.40
1.44
1.53
1.34
1.50
1.37
1.46
1.48
连杆号前Zit
0.25
0.3
036
033
03
0.32
0.33
0.25
0.28
0.26
1）•根据所给数据确定机构尺寸
极位夹角：
0_180心_1_180°0_1_36。
k+11.5+1
导杆长度：
H13901…
IBO4==650〃〃”
2sin?
2sinlS
2
连杆长度：
/BC=0.33/fiO4=214.5mm
曲柄长度：
0
Iaoi-loioAsin—=390*sin18=111mm
2
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04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。
Ill
mo
“I：
饴卄：
”7
任务三设计牛头刨床中的凸轮机构
%
1.凸轮机构的设计要求概述：
1•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
lo9D
lo9O2
r0
rt
C>
4>s
3
单
位
O
mm
o
数
据
15
126
150
61
15
65
10
65
凸
机购设卄
从动件昂大疑麵
15*
15°
15*
1亍
15°
15°
1亍
15°
15°
15°
从动件杆长「6D
125
135
130
122
123
124
126
128
130
132
40°
38°
42*
4亍
43°
44°
4L°
40°
42°
45°
75*
70°
65-
6（T
70°
75°
6亍
60°
72°
74°
10°
10°
10*
1（T
10°
10°
10°
10°
10°
10°
75*
70°
65-
6（r
70°
75°
6亍
60°
72°
74°
2.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叭=2.6°/mm,在①轴
上分别量取①二65°、Os=10°、①‘=65°；取螺杆摆角的比
例尺Pi=l0/mm。
在⑰轴上量取®«««=15
②、将①二65。
、①'=65°分别等分成5等分，则得各等分点
③、绘制推程的位移线图。
过3点作⑰轴的平行线，在该平行线上截取线段高度为®冲=15。
，将该线段等分成6等分（注
意应与角①的等分数相同）,得各等分点，如前半推程的1\2\
37；将坐标原点分别与点1\2\37相连，得线段01J027
和037,分别与过1、2、3点且平行与0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。
.
10
亠
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（一3）（3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（一3）绕凸轮轴心02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09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
角位移甲,它按角度比例尺卩屮画出。
卩甲=从动件摆角/图上代表
该摆角的线段长度二1（°/mm）
1将⑩一d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:
屮［=u.
屮以、^2=11^922，，……。
其数值见表（l）o
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厂定出02和。
9的位置。
以02为圆
作圆弧交基圆于Do（D'。
）点。
则0臥便是从动件的起始位置。
注意，图示位置D。
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。
2为圆心,以10902/U1为半径作圆，沿（-3）［即为
逆时针方向］自O2O9开始依次取推程运动角o0=65°,远休止角
①尸10°,回程运动角①。
‘=65和远休止角①/=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0外，092,093……099各点。
它们便是逆时针方向反转时，从动体轴心的各个位置。
弧,它们分别与基圆相于D'1,D'2,D'3……D'9,并作ZD'iOsxDx,
ZD2O92D2……分别等于摆杆角位移屮1、屮2……o并使OJXf
Di,O92D2二092”2,……o则得DI,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
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