談一下我對凸輪設(shè)計的理解

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電梯直達

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發(fā)表于 2014-6-19 16:30:04 來自手機 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

凸輪設(shè)計應(yīng)該分成三步，第一步是參數(shù)確定，就是根據(jù)從動件的動作要求，確定凸輪的各種初始參數(shù)，以擺動從動件凸輪為例，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，舉個例子，一輛車從A地到B地，路程（這個路程的長短是在第一步里確定的）是一定的，速度和時間是駕駛員掌控的，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，哪個更合理，更接近理想。凸輪設(shè)計時，我們就是駕駛員，要設(shè)計出一條最合理的凸輪曲線，以滿足工況的要求。

這里談一下凸輪與凸輪曲線之間的關(guān)系。凸輪其實就是帶有不規(guī)則輪廓的零部件，而凸輪曲線是從動件的運動曲線，凸輪曲線的設(shè)計宗旨是在滿足機械運動的前提下，使得從動件走的盡量圓滑，無振動，耗能少。對于我們平時設(shè)計凸輪，一般的凸輪曲線，只對從動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)然時候還有對從動件在某個時間點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)計的話，可是得花很長時間去計算的，需要數(shù)學(xué)功底的。其實凸輪曲線更廣泛的應(yīng)用應(yīng)該是在伺服電機上，只不過我們學(xué)機械的稱為凸輪曲線，而搞伺服電機的稱為曲線而已，舉個例子我們平時乘電梯，有的電梯從一樓到十樓，你會有明顯感覺加速或失重，而有的你會覺得很平穩(wěn)。這就是凸輪曲線設(shè)計好壞最直接的感受，在權(quán)衡最大速度，我最大加速度，時間，振動，負載，電機電流，脈沖頻率等過程中，設(shè)計出一條最好的運動曲線。

第三步，凸輪設(shè)計根據(jù)第二步計算得出的最大速度，最大加速度，慣性矩等值，計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)計還要考慮機加工零位，裝配零位，微調(diào)方便，從動件拆起來方便等。如果是彈性封閉凸輪的話，還要考慮彈簧的壽命等。

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