凸轮机构设计与应用创新

前言

第1章绪论

1.1凸轮机构的基本结构、功能和分类

1.1.1凸轮机构的基本结构和功能

1.1.2凸轮机构的分类

1.2凸轮机构在工程中的应用

1.3凸轮机构的设计步骤和要求

1.3.1机构传动方案设计

1.3.2机构运动分配设计

1.3.3凸轮机构的选型和尺度设计

1.4凸轮机构设计的进展

1.4.1凸轮机构的计算机辅助设计

1.4.2凸轮机构的反求设计

1.4.3高速凸轮机构的动态设计和动态测试

1.4.4凸轮机构功能的延伸、变异和组合创新

第2章从动件的运动规律

2.1运动规律的参数名称和定义

2.2多项式类型运动规律

2.2.1等速运动规律1次项运动规律

2.2.2等加速等减速运动规律2次项运动规律

2.2.3等跃度运动规律3次项运动规律

2.2.45次项运动规律

2.2.57次项运动规律

2.2.6多项式运动规律方程系数的简捷算法

2.3三角函数类型运动规律

2.3.1简谐运动规律

2.3.2双谐运动规律

2.3.3摆线运动规律

2.4典型的组合运动规律

2.4.1修正型等速运动规律

2.4.2修正型等加速等减速运动规律

2.4.3组合摆线运动规律

2.5回程期运动方程式的建立方法及其通式

2.6从动件运动规律特征值及其评价

2.6.1特征值确定

2.6.2从动件运动规律的性能评价和选用原则

2.7从动件运动规律计算举例

第3章平面凸轮机构基本尺寸设计

3.1平面凸轮机构基本尺寸及其压力角

3.1.1基本尺寸参数定义及代号

3.1.2平面凸轮机构的压力角及其许用值

3.2滚子(或尖底)直动从动件平面凸轮机构基本尺寸设计

3.2.1压力角计算

3.2.2作图法设计

3.2.3解析法设计

3.3平底直动从动件平面凸轮机构压力角

3.4滚子(或尖底)摆动从动件平面凸轮机构基本尺寸设计

3.4.1压力角计算

3.4.2作图法设计

3.4.3解析法设计

3.5平底摆动从动件平面凸轮机构压力角

3.6摆动从动件平面凸轮机构基本尺寸的动力性能优化

3.6.1滚子摆动从动件

3.6.2平底摆动从动件

3.7平面凸轮机构基本尺寸设计举例

第4章平面凸轮轮廓设计

4.1直动从动件平面凸轮机构的凸轮轮廓画法

4.1.1尖底直动从动件平面凸轮机构

4.1.2滚子直动从动件平面凸轮机构

4.1.3平底直动从动件平面凸轮机构

4.2摆动从动件平面凸轮机构的凸轮轮廓画法

4.2.1尖底摆动从动件平面凸轮机构

4.2.2滚子摆动从动件平面凸轮机构

4.2.3平底摆动从动件平面凸轮机构

4.3直动从动件平面凸轮机构的凸轮轮廓解析设计

4.3.1滚子(或尖底)直动从动件平面凸轮机构

4.3.2平底直动从动件平面凸轮机构

4.4摆动从动件平面凸轮机构的凸轮轮廓解析设计

4.4.1滚子(或尖底)摆动从动件平面凸轮机构

4.4.2平底摆动从动件平面凸轮机构

4.5用等步长极角表示的平面凸轮轮廓极坐标计算

4.5.1极坐标向径线性插值法

4.5.2凸轮转角线性插值逼近法

4.6几何锁合型平面凸轮轮廓设计

4.6.1沟槽式平面凸轮

4.6.2凸缘式平面凸轮

4.6.3等径平面凸轮

4.6.4等宽平面凸轮

4.6.5双外缘共轭凸轮

4.7平面凸轮轮廓曲率半径

4.7.1滚子直动从动件平面凸轮轮廓曲率半径计算

4.7.2平底直动从动件平面凸轮轮廓曲率半径计算

4.7.3滚子摆动从动件平面凸轮轮廓曲率半径计算

4.7.4平底摆动从动件平面凸轮轮廓曲率半径计算

4.7.5平面凸轮轮廓曲率半径的近似图解法

4.8圆弧凸轮轮廓设计

4.8.1滚子对心直动从动件

4.8.21平底直动从动件

4.8.3特殊形式的六圆弧凸轮

4.9平面凸轮轮廓设计举例

第5章空间凸轮轮廓设计

5.l滚子直动从动件圆柱凸轮轮廓设计

5.1.1基圆半径的确定

5.1.2展开轮廓曲线的画法

5.1.3展开轮廓曲线坐标的计算

5.2滚子摆动从动件圆柱凸轮轮廓设计

5.2.1基圆半径的确定

5.2.2展开轮廓曲线的画法

5.2.3展开轮廓曲线坐标的计算

5.2.4中心距的确定

5.3滚子直动从动件圆锥凸轮轮廓设计

5.3.1基圆半径的确定

5.3.2展开轮廓曲线的画法

5.3.3展开轮廓曲线坐标的计算

5.4滚子摆动从动件圆锥凸轮轮廓设计

5.4.1基圆半径的确定

5.4.2展开轮廓曲线的画法

5.4.3展开轮廓曲线坐标的计算

5.5共轭空间凸轮轮廓设计

5.5.1直动从动件共轭圆柱凸轮

5.5.2摆动从动件共轭圆柱凸轮

5.5.3直动从动件共轭圆锥凸轮

5.5.4摆动从动件共轭圆锥凸轮

5.6空间凸轮机构设计举例

第6章高速凸轮机构

6.1凸轮-从动件系统动态特性及其影响因素

6.1.1凸轮机构静态设计和动态设计

6.1.2凸轮-从动件系统动态运动偏差

6.1.3凸轮-从动件系统的振动

6.2凸轮-从动件系统动力学模型

6.2.1构件等效动力学模型

6.2.2凸轮-从动件系统刚度测定

6.2.3凸轮-从动件系统阻尼测定

6.2.4动力学模型建立

6.3高速凸轮机构动态分析

6.3.1工作端的运动方程式

6.3.2工作端的动态响应

6.3.3动态响应谐波分析方法

6.4高速凸轮机构设计

6.4.1不计系统阻尼时设计高速凸轮机构

6.4.2计及系统阻尼时设计高速凸轮机构

6.4.3锁合弹簧的刚度设计

6.4.4副凸轮轮廓的设计原则

第7章凸轮机构结构设计和零件工作图

7.1凸轮副材料

7.1.1常见的失效形式

7.1.2选用凸轮副材料的基本原则

7.1.3凸轮副常用材料

7.1.4延长凸轮副使用寿命的措施

7.2凸轮副接触强度校核

7.2.1柱面型接触元素

7.2.2球面型接触元素

7.2.3许用接触应力

7.3凸轮机构制造精度指标

7.3.1凸轮轮廓几何形状精度

7.3.2表面粗糙度一

7.3.3凸轮基准孔精度

7.3.4相对位置精度

7.4从动件要素的典型结构

7.4.1导轨的典型结构

7.4.2支承的典型结构

7.4.3滚子及其与从动件本体的连接

7.4.4平底及其与从动件本体的连接

7.5凸轮与轴的连接结构

7.6凸轮零件工作图

7.6.1平面凸轮

7.6.2空间凸轮

第8章凸轮轮廓加工的控制数据及靠模凸轮设计

8.1凸轮轮廓切削加工方法简述

8.1.1划线加工

8.1.2万能铣床加工

8.1.3数控机床加工

8.1.4电火花机床加工

8.1.5仿形机床加工

8.2刀具中心轨迹计算

8.2.1加工平面凸轮时的刀具中心轨迹计算

8.2.2加工空间凸轮时的刀具中心轨迹计算

8.3实现刀具中心轨迹的控制数据

8.3.1加工平面凸轮

8.3.2加工空间凸轮

8.4靠模凸轮设计

8.4.1刀架运动式靠模凸轮设计

8.4.2刀架固定式靠模凸轮设计

8.5凸轮轮廓加工及靠模凸轮设计举例

第9章凸轮轮廓检测和反求

9.1检测凸轮轮廓的目的和方法

9.2凸轮轮廓加工误差分析

9.3凸轮复制加工时的刀具中心轨迹

9.4凸轮轮廓检测数据的双圆弧一样条拟合

9.5平面凸轮机构从动件的运动规律反求

9.5.1滚子直动从动件

9.5.2平底直动从动件

9.5.3滚子摆动从动件

9.5.4平底摆动从动件

9.6空间凸轮机构的从动件运动规律反求

9.6.1圆柱凸轮机构

9.6.2圆锥凸轮机构

9.7原始凸轮轮廓误差的修正设计

9.7.1从动件运动规律有限差商计算

9.7.2凸轮轮廓曲线误差修正

9.8凸轮轮廓检测和反求举例

第10章凸轮机构的应用创新

10.1凸轮分度机构

10.1.1圆柱凸轮分度机构

10.1.2弧面凸轮分度机构

10.2凸轮式脉动无级变速器

10.2.1凸轮连杆式脉动无级变速器

10.2.2等宽凸轮式脉动无级变速机构

10.2.3凸轮行星齿轮组合式脉动无级变速机构

10.2.4凸轮摆块式脉动无级变速机构

参考文献

　　凸轮机构是工程中用以实现机械化和自动化的一种重要驱动和控制机构，在轻工、纺织、食品、医药、印刷、标准零件制造、交通运输等领域运行的工作机械中获得广泛应用。本书是“机构设计与应用创新丛书”之一。内容包括从动件运动规律设计、机构基本尺寸及结构设计、平面凸轮和空间凸轮轮廓设计、高速凸轮机构分析和设计、凸轮轮廓切削加工方法及靠模凸轮设计、凸轮机构工作性能反求和原始误差校正设计以及凸轮机构的应用创新等。　　本书是“机构设计与应用创新丛书”之一。内容包括从动件运动规律设计、机构基本尺寸及结构设计、平面凸轮和空间凸轮轮廓设计、高速凸轮机构分析和设计、凸轮轮廓切削加工方法及靠模凸轮设计、凸轮机构工作性能反求和原始误差校正设计以及凸轮机构的应用创新等。　　本书可供从事机械类专业的工程技术人员阅读，也可供大专院校机械类专业的师生参考。