談一下我對(duì)凸輪設(shè)計(jì)的理解

gjxw

凸輪設(shè)計(jì)應(yīng)該分成三步，第一步是參數(shù)確定，就是根據(jù)從動(dòng)件的動(dòng)作要求，確定凸輪的各種初始參數(shù)，以擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪為例，像凸輪旋轉(zhuǎn)速度，擺桿長度，最小和最大理論輪廓半徑，擺桿中心位置，凸輪旋轉(zhuǎn)方向，如果有共軛的話還有主副擺桿夾角等參數(shù)，在這不累述。

第二步是凸輪曲線設(shè)計(jì)，舉個(gè)例子，一輛車從A地到B地，路程（這個(gè)路程的長短是在第一步里確定的）是一定的，速度和時(shí)間是駕駛員掌控的，到底要省油呢，還是要安全呢，還是要快呢，還是要車子損耗少呢。這就要駕駛員自己去掌控。這么多要求之間是要互相權(quán)衡的，沒有最好，只有根據(jù)要求，哪個(gè)更合理，更接近理想。凸輪設(shè)計(jì)時(shí)，我們就是駕駛員，要設(shè)計(jì)出一條最合理的凸輪曲線，以滿足工況的要求。

7 k# f( B" y% }8 y, d: m  [3 X# c這里談一下凸輪與凸輪曲線之間的關(guān)系。凸輪其實(shí)就是帶有不規(guī)則輪廓的零部件，而凸輪曲線是從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)曲線，凸輪曲線的設(shè)計(jì)宗旨是在滿足機(jī)械運(yùn)動(dòng)的前提下，使得從動(dòng)件走的盡量圓滑，無振動(dòng)，耗能少。對(duì)于我們平時(shí)設(shè)計(jì)凸輪，一般的凸輪曲線，只對(duì)從動(dòng)件最終位置有要求的話，正弦曲線就算很好的選擇，也可選修正正弦，梯形等。當(dāng)然時(shí)候還有對(duì)從動(dòng)件在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的速度甚至加速度更甚至躍度有要求。

雖然這種情況少，但真碰到，要設(shè)計(jì)的話，可是得花很長時(shí)間去計(jì)算的，需要數(shù)學(xué)功底的。其實(shí)凸輪曲線更廣泛的應(yīng)用應(yīng)該是在伺服電機(jī)上，只不過我們學(xué)機(jī)械的稱為凸輪曲線，而搞伺服電機(jī)的稱為曲線而已，舉個(gè)例子我們平時(shí)乘電梯，有的電梯從一樓到十樓，你會(huì)有明顯感覺加速或失重，而有的你會(huì)覺得很平穩(wěn)。這就是凸輪曲線設(shè)計(jì)好壞最直接的感受，在權(quán)衡最大速度，我最大加速度，時(shí)間，振動(dòng)，負(fù)載，電機(jī)電流，脈沖頻率等過程中，設(shè)計(jì)出一條最好的運(yùn)動(dòng)曲線。
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第三步，凸輪設(shè)計(jì)根據(jù)第二步計(jì)算得出的最大速度，最大加速度，慣性矩等值，計(jì)算出凸輪面所受的最大載荷，再根據(jù)凸輪本身旋轉(zhuǎn)速度，潤滑條件，工作溫度，與凸輪接觸的零件的材料（通常為滾子），選擇合理的材料，厚度，熱處理方式等。當(dāng)然凸輪設(shè)計(jì)還要考慮機(jī)加工零位，裝配零位，微調(diào)方便，從動(dòng)件拆起來方便等。如果是彈性封閉凸輪的話，還要考慮彈簧的壽命等。

709079691

大俠，有關(guān)于凸輪設(shè)計(jì)這方面的資料嗎？可以介紹下嗎？

zyz4190

我認(rèn)為理解得很到位！

精密凸輪分割器

精辟

拉斯特

大俠，玩過的凸輪轉(zhuǎn)速最快的是多少？

negtive

有時(shí)候轉(zhuǎn)速設(shè)置過快，會(huì)出現(xiàn)凸輪和滾柱甩開的情況，這是沒法解決的么?

gjxw

709079691 發(fā)表于 2014-6-19 16:45
大俠，有關(guān)于凸輪設(shè)計(jì)這方面的資料嗎？可以介紹下嗎？

第五版機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè)

三八大蓋

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伏虎降龍

negtive 發(fā)表于 2014-6-19 20:11
有時(shí)候轉(zhuǎn)速設(shè)置過快，會(huì)出現(xiàn)凸輪和滾柱甩開的情況，這是沒法解決的么?

可以解決。我發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)方法可以卸去凸輪與滾子的壓力值，而從動(dòng)件性能不受影響，可以大幅提高凸輪的可靠性和壽命。
9 m) U. P7 m+ Y, T

lbflzcl

精辟，學(xué)習(xí)了