试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廓曲线和工作廓线。已知凸轮轴置于推杆轴线右侧,偏距e=20mm,基
圆半径r0=50mm,滚子半径rr=10mm。凸轮以等角速度沿顺时针方向回转,在凸轮转过δ2=120°的过程中,推杆按正弦加速度沿顺时针方向回转,在凸轮转过δ2=30°时,推杆保持不动;其后,凸轮在回转角度δ3=60°期间,推杆又按余弦加速度运动规律下降至起始位置;凸轮转过一周的其余角度时,推杆又静止不动。
(1)计算推杆的位移并对凸轮转角求导。
当凸轮转角δ在0≤δ≤2π/3过程中,推杆按正弦加速度运动规律上升
h=50mm。则: 可得: 0≤δ≤2π/3
0≤δ≤2π/3
当凸轮转角δ在2π/3≤δ≤5π/6过程中,推杆远休
s=50,2π/3≤δ≤5π/6,,2π/3≤δ≤5π/6
当凸轮转角δ在5π/6≤δ≤7π/6过程中,推杆又按余弦加速度运动规律下降至起始位置。则:
可得: 5π/6≤δ≤7π/6
5π/6≤δ≤7π/6
当凸轮转角δ在7π/6≤δ≤2π过程中,推杆近休。
s=0,7π/6≤δ≤2π ,7π/6≤δ≤2π
(2)计算凸轮的理论廓线和实际廓线。
凸轮理论廓线上B点(即滚子中心)的直角坐标为
x=(s0+s)cosδ-esinδ y=(s0+0)sinδ-ecosδ
式中,
凸轮实际廓线的方程即B'点的坐标方程式为
x'=x-rrcosθ y=y-rrsinθ
因为
故 x'=x=10cosθ y'=y-10sinθ[知识点窍] 本题考查凸轮机构基本尺寸的确定。应对理论廓线、工作廓线依次按各个阶段的运动规律方程求解,按解的结果连出相应轮廓线。