一、 选择凸轮曲线的基本原则 举例 点击这返回总目录
1) 速度V和加速度A的曲线连续。
2) 低速重载时选择 Vm 和 Qm 值小的曲线。
3) 高速轻载时选择 Am 和 Jm 值小的曲线。
4) 当要求停留精度,没有残留振动时,选择加速范围小而减速范围大的非对称曲线。
5) 要求单停留(终端部停止的迅速回程运动)时,选择单停留曲线。
6) 当要求中间是等速且凸轮直径小时,选择修正等速系列曲线。
7) 要求加速度小时(如电梯),选择修正梯形曲线。
8) 如果没有任何限制条件,则选择修正正弦曲线。
二、 标准曲线参数值
序号 曲线号 曲线记号 曲线名称 T1 T2 T3 T4 T5 T6 序号 曲线号 曲线记号 曲线名称 T1 T2 T3 T4 T5 T6
1、 11 PB 等加速度 0 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1、 11 PB 等加速度 0 0.5 0.5 0.5 0.5 1
2、 12 SH 简谐 0 0 0.5 0.5 1 1 2、 12 简谐 0 0 0.5 0.5 1 1
3、 22 CY 摆线 0.25 0.25 0.5 0.5 0.75 0.75 3、 22 CY 摆线 0.25 0.25 0.5 0.5 0.75 0.75
4、 25 MT 修正梯形 0.125 0.375 0.5 0.5 0.625 0.875 4、 25 MT 修正梯形 0.125 0.375 0.5 0.5 0.625 0.875
5、 26 MS 修正正弦 0.125 0.125 0.5 0.5 0.875 0.875 5、 26 MS 修正正弦 0.125 0.125 0.5 0.5 0.875 0.875
6、 27 MCV 修正等速 0.0625 0.0625 0.75 0.75 0.9375 0.9375 6、 27 MCV 修正等速 0.0625 0.0625 0.75 0.75 0.9375 0.9375
7、 33 非对称摆线 0.2 0.2 0.4 0.4 0.7 0.7 7、 33 非对称摆线 0.2 0.2 0.4 0.4 0.7 0.7
8、 34 非对称修正梯形 0.1 0.3 0.4 0.4 0.55 0.85 8、 34 非对称修正梯形 0.1 0.3 0.4 0.4 0.55 0.85
9、 35 TRP 梯形摆线 0.125 A A+0.125 A+0.125 A+0.125 A+0.125 9、 35 TRP 梯形摆线 0.125 0.261443679 0.386443679 0.386443679 0.386443679 0.386443679
10、 43 单停留摆线 m=1 0.25 0.25 0.5 0.5 1 1 10、 43 单停留摆线 m=1 0.25 0.25 0.5 0.5 1 1
11、 44 单停留摆线 m=2/3 0.2 0.2 0.4 0.4 1 1
11、 44 单停留摆线 m=2/3 0.2 0.2 0.4 0.4 1 1
12、 45 单停留修正梯形 m=1 0.125 B② B+0.125 B+0.125 B+0.125 1 12、 45 单停留修正梯形 m=1 0.125 0.044800918 0.169800918 0.169800918 0.169800918 1
13、 46 单停留修正梯形 Ferguson 0.125 0.375 0.5 0.5 0.675 1 13、 46 单停留修正梯形 Ferguson 0.125 0.375 0.5 0.5 0.675 1
14、 47 单停留修正梯形 m=2/3 0.125 C③ C+0.125 C+0.125 C+5/24 1 14、 47 单停留修正梯形 m=2/3 0.125 C③ C+0.125 C+0.125 C+5/24 1
15、 48 单停留修正正弦 0.125 0.125 0.5 0.5 1 1 15、 48 单停留修正正弦 0.125 0.125 0.5 0.5 1 1
16、 49 单停留梯形摆线 0.125 D④ D+0.125 D+0.125 1 1 16、 49 单停留梯形摆线 0.125 D④ D+0.125 D+0.125 1 1
17、 51 无停留修正梯形 0 0.25 0.5 0.5 0.75 1 17、 51 无停留修正梯形 0 0.25 0.5 0.5 0.75 1
18、 52 无停留修正等速 0 0 0.75 0.75 1 1 18、 52 无停留修正等速 0 0 0.75 0.75 1 1
19、 92 NC2曲线 0 0.25 1/3 1/3 5/6 5/6 19、 92 NC2曲线 0 0.25 1/3 1/3 5/6 5/6
注: ①②③④ 注: ①②③④
A=(1.25+0.125π)/(2π) A=(1.25+0.125π)/(2π) = 0.261443679
B=7/16-0.125π B=7/16-0.125π = 0.044800918
C=0.6*[1-7/(18Л)]-5/24 C=0.6*[1-7/(18Л)]-5/24 = 0.31739436
D=(10+π)/(16+8π) D=(10+π)/(16+8π) = 0.319492265
三、 各种凸轮曲线的特点:
序号 曲线号 曲线记号 曲线名称 曲线的特点
1、 11 PB 等加速度 它的最大加速度Am值是所有凸轮曲线中最小的,即Am=4,用最短的时间控制最大加速度。
2、 12 简谐 不是连续曲线,易产生振动。它具有低且平滑的特性,在低速条件下使用较好。
3、 22 CY 摆线 连续性好,助振频率成分少,可作为高速使用曲线。但缺点在于Vm 、Am、 Qm 等特性值很高。
4、 25 MT 修正梯形 不但连续性好,而且Am值小,适用于高速轻载场合。对于电梯的运动曲线来说是振动最小的优良曲线。
5、 26 MS 修正正弦 最常使用的标准曲线,多用于高速中载的场合。其Vm 、Qm值比修正梯形曲线低,这可以用于功率较小的电动机上。在分度盘工作台中使用,其综合性能较好。
6、 27 MCV 修正等速 主要用于要求中间部位具有一定速度,而且能把速度控制在最低的场合。这种曲线Vm值很小,但Am值较大,主要用于中速重载场合。
7、 33 非对称摆线
8、 34 非对称修正梯形
9、 35 TRP 梯形摆线
10、 43 单停留摆线 m=1
11、 44 单停留摆线 m=2/3
12、 45 单停留修正梯形 m=1 这种曲线Amm和Amp相等。
13、 46 单停留修正梯形 Ferguson
14、 47 单停留修正梯形 m=2/3
15、 48 单停留修正正弦 这种曲线极为平滑,具有极好的特性。其Vm 、Am、 Qm值都很低,曲线变化平滑,Q曲线非常接近正弦曲线,曲线上没有尖锐突起部分。
16、 49 单停留梯形摆线
17、 51 无停留修正梯形
18、 52 无停留修正等速
19、 92 NC2曲线
四、 凸轮曲线的特性值:
1、 最大无量纲速度:Vm
Vm 主要影响凸轮机构的压力角和尺寸的大小。
在凸轮机构中,其压力角一般会随速度的增大而增大,而压力角过大会导致磨损加剧、效率降低甚至发生自锁。
为了减小压力角,一般选用Vm较小的运动规律,同时较小的Vm可得到较小的基圆半径,从而减小凸轮机构的尺寸。
2、 最大无量纲加速度:Am
Am 是确定动态特性的主要因素之一。Am主要影响凸轮机构的使用寿命和工作精度。
在高速凸轮机构中,由于与加速度成正比的惯性力是主要载荷,而较大的惯性力会加剧构件之间的磨损,从而导致从动振动加大,严重影响工作精度。
一般在中、高速凸轮机构中,要选用Am较小的凸轮曲线。
3、 最大无量纲跃度:Jm
Jm 表示惯性力的变化率。Jm主要影响高速凸轮机构的运动精度。
在高速凸轮机构中,为了提高传动精度、减小机构的振动,并保证设计的凸轮轮廓光滑,通常情况下要控制Jm不超过某个数值。
特别在行程终了处使跃度值为零,对改善系统工作的平稳性无疑是有益的。
4、 加速度均方根值:Arms
Arms 反映了凸轮机构受惯性力后偏离平均值的动力扭曲程度。
在运动精度要求较高的条件下,应选用Arms较小的运动规律。
5、 最大动载转矩:(AV)m
(AV)m 反映了动载转矩的最大值。
由于动载惯性力与凸轮转矩(AV)成正比
为了减小凸轮转矩、降低电动机功率,应选用(AV)较小的运动规律。