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固相萃取裝置對心直動平底從動件盤形凸輪設計

時間:2020-04-18     瀏覽:31

設已知凸輪基圓半徑 !" 、凸輪軸心與擺桿中心的中心距 #$固相萃取裝置" 、從動件(擺桿)長度 %"& 、從動件的最大擺 角"+*, 以及從動件的運動規律(如圖 #$%)- 所示),凸輪以等角速度# 沿逆時針 %.( 第!章 凸輪機構及其設計 圖 !"#$ 對心直動平底從動件盤形凸輪設計 圖 !"#% 擺動尖頂從動件盤形凸輪設計 方向回轉,要求繪制凸輪輪廓曲線。根據反轉原理,當給整個機構以 &! 反轉 后,凸輪將不動而從動件的擺動中心 ! 則以 &! 繞 " 點作圓周運動,同時從動 件按給定的運動規律相對機架 "! 擺動,因此凸輪輪廓曲線的設計步驟如下: !"# 凸輪輪廓曲線的設計 #’’ (!)選取適當的比例尺,作出從動件的位移線圖,在位移曲線的橫坐標上將 推程角和回程角區間各分成若干等分,如圖 "#!$% 所示。與移動從動件不同的 是,這里縱坐標代表從動件的角位移!,因此其比例尺應為 ! && 代表多少角度。 (’)以 ! 為圓心、以 "( 為半徑作出基圓,并根據已知的中心距 #!$ ,確定從動 件轉軸 $ 的位置 $( 。然后以 $( 為圓心,以從動件桿長度 #$% 為半徑作圓弧,交基 圓于 &( 點。$( &( 即代表從動件的初始位置,&( 即



為從動件尖頂的初始位置。 ())以 ! 為圓心,以 !$( 為半徑作圓,并自 $( 點開始沿著 *" 方向將該圓 分成與圖 "#!$% 中橫坐標對應的區間和等分,得點 $! 、$’ 、.、$$ 。它們代表反 轉過程中從動件擺動中心 $ 依次占據的位置。 (+)以上述各點為圓心,以從動件桿長度 #$% 為半徑,分別作圓弧,交基圓于 &! 、&’ 、.、&$ 各點,得到從動件各初始位置 $! &! 、$’ &’ 、.、$$ &$ ;再分別作 !&! $! %! 、!&’ $’ %’ 、.、!&$ $$ %$ ,使它們與圖 "#!$% 中對應的角位移相等, 即得線段 $! %! 、$’ %’ 、.、$$ %$ 。這些線段代表反轉過程中從動件所依次占據 的位置,而 %! 、%’ 、.、%$ 諸點為反轉過程中從動件尖頂所處的對應位置。 (")將點 %! 、%’ 、.、%$ 連成光滑曲線,即得凸輪的輪廓曲線。 "!" 直動從動件圓柱凸輪機構 圓柱凸輪的輪廓曲線是一條空間曲線,不能直接在平面上表示。但由于圓 柱面可以展開成平面,故圓柱凸輪展開便成為平面移動凸輪,因此可以運用前述 盤形凸輪的設計原理和方法,來繪制它展開后的輪廓曲線。 圖 "#’( 直動從動件圓柱凸輪設計 圖 "#’(, 所示為一直動從動件圓柱凸輪機構。設已知凸輪的平均圓柱體半 徑 ’、滾子半徑 "- 、從動件運動規律(如圖 "#’(. 所示)以及凸輪的回轉方向,則 !)+ 第!章 凸輪機構及其設計 圓柱凸輪輪廓曲線的設計步


驟為: (!)以 "!! 為底邊作一矩形表示圓柱凸輪展開后的圓柱面,如圖 #$"%& 所 示,圓柱面的勻速回轉運動就變成了展開面的橫向勻速直移運動,且 " ’ !!; (")將展開面底邊沿 ( " 方向分成與從動件位移曲線對應的等分,得反轉后 從動件的一系列位置; ())在這些位置上量取相應的位移量 #,得 !* 、"* 、.、!!* 若干點,將這些點光 滑連接得出展開面的理論輪廓曲線; (+)以理論輪廓曲線上各點為圓心,滾子半徑為半徑,作一系列的滾子圓, 并作滾子圓的上、下兩條包絡線即為凸輪的實際輪廓曲線。 !"#"# 用解析法設計凸輪輪廓曲線 隨著近代工業的不斷進步,機械也日益朝著高速、精密、自動化方向發展,因 此對機械中的凸輪機構的轉速和精度要求也不斷提高,用作圖法設計凸輪的輪 廓曲線已難以滿足要求。另外隨著凸輪加工愈來愈多地使用數控機床,以及計 算機輔助設計的應用日益普及,凸輪輪廓曲線設計已更多地采用解析法。用解 析法設計凸輪輪廓曲線的實質是建立凸輪理論輪廓曲線、實際輪廓曲線及刀具 中心軌跡線等曲線方程,以精確計算曲線各點的坐標。下面以幾種常用的盤形 凸輪機構為例來介紹用解析法設計凸輪輪廓曲線的方法,其應用程序見附錄。

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