机械原理之凸轮课件

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1、第第99章章凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计§9-1凸轮机构的应用和分类§9-2推杆的运动规律§9-3凸轮轮廓曲线的设计§9-4凸轮机构基本尺寸的确定1§9-1凸轮机构的应用和分类1.凸轮机构的组成、特点及应用凸轮动画１、动画2组成：由三个构件组成的一种高副机构推杆凸轮+从动件(推杆)+机架自动机床的进刀机构内燃机配汽机构234特点优点：高速凸轮的设计及其动力学实现各种复杂的运动规律结构简单、紧凑设计方便缺点：点、线接触，易磨损，不适合高速、重载，一般用于传力不大的场合，作为控制机构用。2.凸轮机构的分类(1)按凸轮的形状分(

2、2)按从动件的形状和运动形式分5(1)按凸轮的形状分盘形凸轮,实例圆柱凸轮,实例凸轮呈向径变化的盘形空间凸轮机构结构简单,应用最广泛凸轮轮廓做在圆柱体上移动凸轮,实例空间运动凸轮呈板型,直线移动凸轮推杆推杆推杆凸轮凸轮6(2)按从动件的形状分尖顶推杆滚子推杆尖顶推杆尖顶始终能够与凸轮轮廓保持接触，可实现复杂的运动规律易磨损，只宜用于轻载、低速滚子推杆耐磨、承载大，较常用平底推杆平底推杆接触面易形成油膜，利于润滑，常用于高速运动配合的凸轮轮廓必须全部外凸7按从动件的运动形式分直动推杆尖顶推杆滚子推杆直动

3、推杆往复移动轨迹为直线摆动推杆平底推杆往复摆动轨迹为圆弧8按从动件的布置形式分对心直动推杆直动推杆尖顶推杆滚子推杆对心推杆偏置直动推杆偏置推杆9名称一般凸轮机构的命名原则:布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形状对心直动尖偏置直动滚顶推杆盘形子推杆盘形摆动平底推杆凸轮机构凸轮机构盘形凸轮机构10(3)凸轮机构的封闭(锁合)方法力封闭凸轮机构等宽凸轮主回凸轮重力封闭弹簧力封闭几何封闭凸轮机构等径凸轮凹槽凸轮11应用实例1实现无特定运动规律要求的工作行程例：车床床头箱中利用凸轮机构实现变速操纵2实现无特定运动规律要

4、求的工作行程例：自动机床中利用凸轮机构实现进刀、退刀3实现对运动和动力特性有特殊要求的工作行程例：船用柴油机中利用凸轮机构控制阀门的启闭4实现复杂的运动轨迹例：印刷机中利用凸轮机构适当组合实现吸纸吸头的复杂运动轨迹12§9-2推杆的运动规律凸轮机构的运动过程推杆常用的运动规律推杆运动规律的选择130.凸轮机构的运动过程基圆(以凸轮轮廓最小向径所组成的圆)，基圆半径r0推程，推程运动角0远休止，远休止角01sA’hA0t020010'02D0r0推程远休止回程近休止'回程，回程运动角0'0B0

5、1近休止，近休止角02行程（升程），h运动线图:从动件的位移、速度、加速度等随时C间t或凸轮转角变化关系图141.推杆常用运动规律位移方程：sssst()()速度方程：()加速度方程：aa()1.1多项式运动规律一次多项式运动规律——等速运动二次多项式运动规律——等加速等减速运动3-4-5次多项式(五次多项式)运动规律1.2三角函数运动规律余弦加速度运动——简谐运动正弦加速度运动——摆线运动15s1.1多项式运动规律2nhsCCC...C012n0(1)一次多项式运动规

6、律——等速运动0推程段(0)运动方程v0sCC01C00边界条件:δ=,s=00;0haδ=δ0,s=hC1+0h位移方程：s00dsdsdh-速度方程：dtddt0d刚性冲击加速度方程：a0dt16一次多项式运动规律——等速运动（续）回程段(0'0)运动方程sh0位移方程：sh1'0'00A’h速度方程：'v0A加速度方程：a002D00r0a'0++B010--C17s(2)二次多项式运动规律(等加速等减

7、速运动/抛物线运动)h/2h推程段运动方程:h/22sCCC0012/2/200dsCC2012dtvd2aC22dt0推程加速段:CC0,0a边界条件:δ=,s=00,0;012hδ=δ0//2,s=h2C220018(2)二次多项式运动规律(等加速等减速运动/抛物线运动)sh/2推程运动方程:hh/2加速段减速段0/2/2(0/2)(/2)000000222h2h()位移方程ssh0v22004h4h()vv0

8、速度方程22000224h4h加速度方程aa2200a0柔性冲击19(3)五次多项式运动规律(3-4-5多项式)推程段(0)运动方程:s02345sCCC