運動規(guī)律
在帶滾子的對心直動從動件盤形凸輪機構(gòu)(圖2)中,凸輪回轉(zhuǎn)一周從動件依次作升-停-降-停4個動作。從動件位移s(或行程高度h)與凸輪轉(zhuǎn)角Φ(或時間t)的關(guān)系稱為位移曲線,。從動件的行程h有推程和回程,。
凸輪輪廓曲線決定于位移曲線的形狀,。在某些機械中,,位移曲線由工藝過程決定,,但一般情況下只有行程和對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角根據(jù)工作需要決定,,而曲線的形狀則由設(shè)計者選定,,可以有多種運動規(guī)律,。傳統(tǒng)的凸輪運動規(guī)律有等速、等加速-等減速,、余弦加速度和正弦加速度等,。等速運動規(guī)律因有速度突變,會產(chǎn)生強烈的剛性沖擊,,只適用于低速,。等加速-等減速和余弦加速度也有加速度突變,會引起柔性沖擊,只適用于中,、低速,。正弦加速度運動規(guī)律的加速度曲線是連續(xù)的,沒有任何沖擊,,可用于高速,。
為使凸輪機構(gòu)運動的加速度及其速度變化率都不太大,同時考慮動量、振動,、凸輪尺寸,、彈簧尺寸和工藝要求等問題,還可設(shè)計出其他各種運動規(guī)律,。應(yīng)用較多的有用幾段曲線組合而成的運動規(guī)律,,諸如變形正弦加速度、變形梯形加速度和變形等速的運動規(guī)律等,,利用電子計算機也可以隨意組合成各種運動規(guī)律,。還可以采用多項式表示的運動規(guī)律,以獲得一連續(xù)的加速度曲線,。為了獲得最滿意的加速度曲線,,還可以任意用數(shù)值形式給出一條加速度曲線,然后用有限差分法求出位移曲線,,最后設(shè)計出凸輪廓線,。
一些自動機通常用幾個凸輪配合工作,為了使各個凸輪所控制的各部分動作配合協(xié)調(diào),,還必須在凸輪設(shè)計以前先編制一個正確的運動循環(huán)圖,。
和降低表面粗糙度,。凸輪的工作條件是空氣干燥,、潤滑油潔凈,或采用加有各種添加劑的潤滑油,。潤滑油的粘度和供油方式的選擇要考慮從動件的形狀和凸輪的轉(zhuǎn)速等,。凸輪和從動件的材料匹配應(yīng)適當(dāng),如硬鋼和鑄鐵價廉,,適用于高速滑動,;硬鋼和磷青銅的振動和噪聲小,還能補償輪廓的不精確,。鑄鐵和鑄鐵配對使用效果尚可,。
但硬鎳鋼和硬鎳鋼、軟鋼和軟鋼等的組合則效果不佳,。對于幾何參數(shù),、潤滑、材料和表面粗糙度等,,也可采用彈性流體動壓潤滑理論進(jìn)行綜合計算,,以減少磨損。