机械设计基础第3章凸轮ppt课件.ppt

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1、第3章凸轮机构§3－1凸轮机构的应用和类型§3－2从动件的常用运动规律§3－3凸轮机构的压力角§3－4图解法设计凸轮轮廓§3－5解析法设计凸轮轮廓内燃机气门机构一、应用实例：1、内燃机配气凸轮机构凸轮1以等角速度回转时，它的轮廓驱动从动件3（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门。§3－1凸轮机构的应用和类型设计：潘存云设计：潘存云312A线绕线机构312A线2、绕线机中用于排线的凸轮机构。绕线轴3快速转动时，绕轴线上的齿轮带动凸轮1缓慢转动，通过凸轮轮廓与尖顶A间的作用，驱使从动件2往复摇动，使线均匀绕在绕线轴上。设计：潘

2、存云3皮带轮5卷带轮录音机卷带机构1放音键2摩擦轮413245放音键卷带轮皮带轮摩擦轮录音机卷带机构3、录音机卷带装置中的凸轮机构。凸轮1随放音键上下移动放音时，凸轮1位图示最低位置，弹簧6作用，使安装于带轮轴上的摩擦轮4紧靠卷带轮5，而将磁带卷紧。停止放音时，凸轮1随按键上移，其轮廓压迫从动件2顺时针摆动，使摩擦轮与卷带轮分离，停止卷带。6设计：潘存云132送料机构4、自动送料机构。带凹槽凸轮1转动时，通过槽中滚子驱使从动件2往复移动。凸轮每回转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯，送到加工位。1、组成：三个构件：

3、凸轮、从动件（杆件）、机架。2、作用：将连续回转=>从动件直线移动或摆动。3、优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。4、缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。1、按凸轮形状分1）盘形凸轮：凸轮绕固定轴转动并有变化半径盘形零件。（例1、2）2）移动凸轮：盘形凸轮回转中心趋无穷远时，凸轮相对机架作直线运动。（例3）3）圆柱凸轮：移动凸轮卷成圆柱体。（例4）由所举例子可知：凸轮机构的二、分类：据凸轮和从动件不同形状和型式凸轮机构分为：2、按推杆形状分1）尖顶从动件：尖顶与凸轮轮廓保持接触，实现从动件任意运动规律。特点：结

4、构简单、易磨损，用于作用力很小低速凸轮机构。仪表机构。2）滚子从动件：从动件一端有可自由转动滚子，滚子与凸轮间为滚动摩擦。特点：磨损小，可承受较大载荷；应用广。3）平底从动件。从动件一端为一平面，直接与凸轮轮廓接触。若不考虑摩擦，凸轮对从动件作用力始终垂直于端平面，传动效率高，且接触面间易形成油膜，利于润滑。缺点：不能用于凸轮轮廓有凹曲线的凸轮机构中。特点：受力好、润滑好，用于高速传动12刀架o3、按推杆运动分：直动(对心、偏置)、摆动4、按保持接触方式分：力封闭（重力、弹簧等）；内燃机气门机构机床进给机构几何形状封

5、闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮)r1r2r1+r2=constW凹槽凸轮等宽凸轮等径凸轮优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。缺点：线接触，易磨损。作者：潘存云教授主回凸轮设计：潘存云δhδhotδ1s2§3－2从动件的常用运动规律凸轮机构设计的基本任务:1)根据工作要求选定凸轮机构的形式;2)推杆运动规律;3)合理确定结构尺寸;4)设计轮廓曲线。一、推杆的常用运动规律1、基圆：以凸轮轮廓曲线最小向径rmin为半径所作的圆称为基圆。rmin称为基圆半径。2、推程：A

6、--轮廓曲线起始点。二者A点接触时，从动件处最低位置。凸轮以1逆时针转动t，凸轮轮廓AB段向径增加，推动从动件以一定规律运动到离回转中rminhω1A而根据工作要求，选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。δsδsδ’sδ’sDBCB’δtδt心最远位置B，该过程称------。6、回程：继续转h时，轮廓CD段向径减小，从动件在重力或弹簧力作用下，以一定运动规律回到起始位置，该过程称为回程。7、回程运动角：对应凸轮转角h称为回程运动角。8、近休止角：凸轮继续转s时，凸轮轮廓DA段向径不变，从动件在最

7、近位置停留不动，相应凸轮转角s为近休止角。凸轮再继续转动，从动件重复上述运动循环。9、从动件位移曲线：以纵坐标代表从动件位移s2，横坐标代表凸轮转角，画出从动件位移s2与凸轮转角间的关系线图。5、远休止角：凸轮继续转s时，轮廓BC段向径不变，此时从动件处最远位置不动，相应凸轮转角s为远休止角。4、推程运动角：对应的凸轮转角t称为推程运动角。3、升程：此时从动件走过的距离h为其升程。1）推程运动方程：s2＝hδ1/δtv2＝hω1/δts2δ1δtv2δ1a2δ1h+∞－∞刚性冲击2）回程运动方程：s2＝

8、h(1-δ1/δh)v2＝-hω1/δha2＝0a2＝01.等速运动运动规律分析可知：从动件位移线图取决于凸轮轮廓曲线的形状。几种常用从动件运动规律（1）从动件推程做等速运动时：①位移线图为一斜直线；②速度线图为一水平直线。运动开始时，从动件由0突变该处加速度。运动终止时，速度变为0，由此产生的巨大惯性力导致强烈冲击。造成危害。等速运动运动规律