在6.3.2节中rb=14.92mm,则rb=r0+rr=r0+0.3r0=14.92mm
则r0=11.47mm
r0为最小基圆半径,为方便计算,取r0=11mm,rr=3.44mm≈3mm
5.3.4用作图法设计凸轮廓线
凸轮机构在反转运动中,摆杆的回转轴心A,将沿着以凸轮轴心O为圆心,以OA为半径的圆上作圆周运动,其中OA=c=42mm。图中1,2,3即摆杆轴心A在反转运动中一次占据的各个位置。再以点1,2,3为圆心,以摆杆的长度为半径作圆弧与基圆相交,如图圆弧所示,其中摆杆长度为lf=30mm,基圆半径r0=11mm,则1,2,3点与圆弧的联机为摆杆在反转运动中一次占据的各最低位置。然后再分别量取摆杆的角位移将直线旋转对应角度,如图5.6所示,以此类推,则点1’,2’,3’即摆杆的尖顶在复合运动中依次占据的位置。过点1’,2’,3’连成的光滑曲线就是所要求的滚子中心轨迹,最后以中心轨迹的一系列点为圆点,以滚子半径rr=3mm为半径,作一系列的圆,如图所示,再作此圆的包络线,即为凸轮的工作廓线(又称实际廓线),如图粗实线所示:
 
图5.6 凸轮工作轮廓线
5.3.5凸轮机构部分受力分析
凸轮机构在运动过程中,受到各种载荷的作用,一般来讲,这些载荷是:工作载荷,惯性力,阻尼力与封闭力,这些力或者载荷的大小,方向和作用点,在凸轮运转的每一个循环内,常常是变化的。
一、作用在滚子上的力
由图5.7可知滚子为二力构件,也是中间传力构件,凸轮1对从动件3的驱动是通过滚子2来实现的。故有
F12=F32
在凸轮1给滚子2的摩擦力作用下,产生摩擦力矩Mf2,并绕滚子中心B顺时针回转,大小为:Mf2=F12f12r;而滚子绕销轴的摩擦力矩为:Mf3=F23f23rs。其中,f12为凸轮与滚子之间的摩擦系数,rr为滚子半径,f23为销轴与滚子之间的摩擦系数,ra为销轴的半径。
 图5.7 滚子受力图
由于从动件位移的变化,导致机构惯性力和弹簧力的变化,所以滚子对凸轮的压力也在变化,最后影响到凸轮对滚子的摩擦力矩发生变化。随着凸轮的连续转动,滚子的自转角速度是不恒定的。滚子上产生了惯性力矩Mi3,其值为
Mi3=-JBɑ2
式中JB为滚子绕中心B的转动惯量,ɑ2为滚子的自转角加速度。
为了减少凸轮表面与滚子之间的摩擦磨损,应不使滚子在凸轮轮廓线上产生相对滑动,保持纯滚动,因此必须满足下式
 
所以得出结论:在力封闭的凸轮机构中,可通过增大弹簧力来提高凸轮副的运动副反力,从而保证滚子做纯滚动,降低凸轮副的磨损,提高凸轮机构的使用寿命。这些可由使用者自行调节。
二、作用在凸轮上的力
在图5.8中,作用在凸轮上的力有从动件2给凸轮1的法向力F21,机架4给凸轮1的约束反力F41,以及作用在凸轮上的驱动力矩Md。法向力F21与约束反力F41形成力矩M1,即M1=F21h。
 
图5.8 凸轮受力图
由于弹簧力和惯性力随凸轮转角的变化而变化,从动件给凸轮的作用力F21也是变化的,平衡力矩M1也是变化的,而凸轮的驱动力矩Md一般取力矩M1的最大值。实际上凸轮运转的角速度是有速度波动的,但是在凸轮设计中,仍按凸轮做等速运转来进行设计。根据求出的作用在凸轮上的驱动力矩和凸轮的角速度,可计算出凸轮的驱动功率。

6    放料架结构设计
对塑料薄膜进行冲裁的冲头是连接在偏心套上,偏心套又是套在偏心轮上,偏心轮则固定在主轴上。当主轴运转时,带动偏心轮转动,偏心轮再带动偏心套做上下移动,最后通过滑块使冲头连杆带动冲头进行冲裁运动。偏心轮是通过内优尔角螺钉固定在主轴上的,偏心轮一方面带动冲头完成冲料,使塑料薄膜一头拉紧。另一方面还带动抬料杠杆抬料,产生塑料薄膜带动滚筒转动的效果,使得塑料薄膜的另一头放松。
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