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標題: 凸輪設計很難，為何高端設備要用凸輪 [打印本頁]
作者: 一往冇前 時間: 2022-10-21 14:03
標題: 凸輪設計很難，為何高端設備要用凸輪
凸輪結構的應用及優點9 b! h& q- O S$ `$ e, j5 v
# S# b' P9 z* S4 }: R凸輪機構是由凸輪，從動件和機架三個基本構件組成的高副機構，凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，一般為主動件，作等速回轉運動或往復直線運動。
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只需設計適當的凸輪輪廓，便可使從動件得到任意的預期運動，而且結構簡單、緊湊、設計方便，因此在自動機床、輕工機械、紡織機械、印刷機械、食品機械、包裝機械和機電一體化產品中得到廣泛應用。凸輪機構最大的優點是可實現高速化，結構緊湊，可靠性高；最大的缺點是不可變，不能變更動作時間（角度） 。
之前有個客戶研發了一臺純凸輪結構的設備，設計了用了不少異形凸輪，產量比以前的老機型高了很多；而且很多前輩也這么說，他們接觸到的很多國外設備也都是這樣的。
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7 f5 X, ]% Q B! q. Z# B+ ~如何學凸輪結構的設計
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+ k' ~7 n3 g9 y9 v" [（玩凸輪，數學沒過關，就盡早放棄）玩凸輪系統，先念數學，數學不過關就放棄，甭玩，這么最省心，否則，矢量問題，微積分就不懂，怎么玩都白搭，一個矢量關系是明擺著的問題，修正一下就解決了所有問題，而不會這個，那個機器就一直玩不出來，就像買一輛沒有發動機的汽車，完全沒有意義，多看，多學，多積累，從純數學關系式開始學，矢量問題，受力問題，一直學到扭轉振動，把扭振學好了，可以處理凸輪軸的扭轉振動了，就70%過關，以后就看造化了。
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淺談凸輪的設計
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凸輪設計應該分成三步，第一步是參數確定，就是根據從動件的動作要求，確定凸輪的各種初始參數，以擺動從動件凸輪為例，像凸輪旋轉速度，擺桿長度，最小和最大理論輪廓半徑，擺桿中心位置，凸輪旋轉方向，如果有共軛的話還有主副擺桿夾角等參數。
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第二步是凸輪曲線設計，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衡的，沒有最好，只有根據要求，哪個更合理，更接近理想。凸輪設計時，我們就是駕駛員，要設計出一條最合理的凸輪曲線，以滿足工況的要求。凸輪與凸輪曲線之間的關系：凸輪其實就是帶有不規則輪廓的零部件，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。
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雖然這種情況少，但真碰到，要設計的話，可是得花很長時間去計算的，需要數學功底的。其實凸輪曲線更廣泛的應用應該是在伺服電機上，只不過我們學機械的稱為凸輪曲線，而搞伺服電機的稱為曲線而已，在權衡最大速度，最大加速度，時間，振動，負載，電機電流，脈沖頻率等過程中，設計出一條最好的運動曲線。
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第三步，凸輪設計根據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，再根據凸輪本身旋轉速度，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。當然凸輪設計還要考慮機加工零位，裝配零位，微調方便，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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作者: 尹志春 時間: 2022-10-21 15:06
穩定，可靠，執行速度快，耐用，維護少，缺點是貴
作者: zc1401 時間: 2022-10-21 16:20
用ADAMS，知道執行機構的動作，凸輪輪廓線軟件能夠生成。
作者: xianban7 時間: 2022-10-21 20:55
機械凸輪成本高，對設計要求高。還是電子凸輪方便
作者: okmeiyou 時間: 2022-10-21 21:57
穩定性好吧，尤其是重復穩定性。
作者: zuce 時間: 2022-10-24 10:55
我承認 凸輪是真不會
作者: 大白小白 時間: 2022-10-24 13:37
1 y4 E4 A& ^5 }2 n/ E4 T6 G電子凸輪可以實現速度曲線，但是實現不了各種機械凸輪輕松搞定的傳動、控制等功能，特別是高速重載工況。# J3 {, G$ j: S
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我覺得，機械凸輪設計好，成本比電子凸輪低。3 j; m7 A2 w( a* R, k. w
作者: 大白小白 時間: 2022-10-24 13:51
( T; q# N) K1 C4 s5 }% u ]: ?有請狄大人聊聊電子凸輪。@qishib8
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作者: liuxiaoran 時間: 2022-10-25 13:07
; Y; p1 z9 ]; p1 |' |2 {你真是三教九流什么都會，哈哈。
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作者: liuxiaoran 時間: 2022-10-25 21:14
1，設計什么不難？？
+ i* R+ F, j6 A2 X# P2，抄襲都很容易，凸輪你也可以抄襲啊。。2 ^3 I& {8 K% o8 R# U# r
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