机械设计基础凸轮机构教学课件

《机械设计基础凸轮机构教学课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第3章凸轮机构本章教学目标◆了解凸轮机构的分类、应用及其特点。掌握从动件（推杆）常用运动规律及运动线图的绘制方法。掌握反转法，能用图解法设计凸轮轮廓线；◆掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则。本章重点从动件常用运动规律的特点及其选择原则盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系本章难点反转法原理压力角的概念§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图解法设计凸轮的轮廓小结本章教学内容§3－1凸轮机构的应用和类型凸轮机构是由具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触带动从

2、动件实现预期运动规律的一种高副机构。它广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中。3.1凸轮机构的组成与类型一、凸轮机构的组成1─凸轮2─从动件3─机架高副机构二、特点应用：广泛应用于传力不大的控制机构中。（1）主要用于转换运动形式凸轮高副从动件往复移动摆动（连续或间歇）(转动、移动）（2）可实现从动件预定的运动规律，且机构简单、紧凑（3）设计方便（4）点、线接触，接触应力大，易磨损，不适合高速、重载（5）凸轮的加工制造较复杂另外：由于受凸轮尺寸的限制，所以凸轮不适合用于从动件工作行程较大的地方三、分

3、类1按凸轮的形状分2按从动件的形状分3按从动件的运动形式分4按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类1按凸轮的形状分盘形凸轮凸轮呈向径变化的盘形结构简单,应用最广泛移动凸轮凸轮呈板型,直线移动圆柱凸轮空间凸轮机构凸轮轮廓做在圆柱体上空间运动推杆凸轮凸轮推杆推杆凸轮2按从动件的形状分尖顶从动件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、低速滚子从动件滚动摩擦，磨损小，承载大，传力大。较常用平底从动件润滑好，磨损小，受力平稳，效率高。常用于高速运动配合的凸轮轮廓必须全部外凸3按从动件的运动形式分直动推杆

4、往复移动轨迹为直线摆动推杆往复摆动轨迹为圆弧直动从动件摆动从动件4.按锁合方式的不同(1)力锁合─弹簧力、从动件重力或其它外力等2)型锁合─利用高副元素本身的几何形状，如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共轭凸轮等。四、应用实例：绕线机构312A线动画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132送料机构动画内燃机配气凸轮机构动画走刀机构转位机构动画靠模车削机构3-2从动件常用的运动规律一、凸轮机构的运动过程二、从动件常用运动规律三、选择运动规律应注意的问题凸轮机构设计的根本任

5、务是根据工作要求选定合适的凸轮机构的型式及从动件的运动规律，并合理地确定基圆等基本尺寸，然后根据选定的从动件的运动规律设计出凸轮应具有的凸轮轮廓曲线。其中，根据工作要求选定从动件的运动规律，乃是凸轮轮廓设计的前提。一、凸轮机构的运动过程从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角j变化的规律基圆(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Φ远休止，远休止角Φs回程，回程运动角Φ′近休止，近休止角Φs'行程（升程），hh运动线图:从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角j变化关系图

6、作图过程二、推杆常用运动规律1等速运动2等加速等减速运动3余弦加速度运动4正弦加速度运动注意：为便于理解各种运动规律特性,本章将运动规律单独应用于推程或回程1等速运动——一次多项式运动规律推程(0φΦ)运动方程：位移方程：速度方程：加速度方程：运动线图hs00v0a0-DisplacementVelocityAcceleration+适用场合：低速轻载运动特性：从加速度线上可以看出，在从动件运动的始末两点，理论上加速度值由零突变为无穷大，致使从动件受的惯性力也由零变为无穷大。而实际上材料有弹性，加速度和推力不

7、致无穷大，但仍将造成巨大的冲击，这种冲击称为刚性冲击。等速运动（续）回程运动方程：位移方程：速度方程：加速度方程：运动线图运动特性：始点、末点刚性冲击适用场合：低速轻载s0v0a00’-++-0hDisplacementVelocityAcceleration位移线图作图方法2等加速等减速运动—二次多项式运动规律推程运动方程:运动线图冲击特性：起、中、末点柔性冲击适用场合：低速轻载s00v0a0h/2h/20/20/2h(00/2)(0/20)加速段减速段位移方程速度方程加速度

8、方程特点:在起点、中点和终点时，因加速度有突变而引起推杆惯性力的突变，且突变为有限值，在凸轮机构中由此会引起柔性冲击。增加多项式的幂次，可获得性能良好的运动规律3余弦加速度(简谐)运动规律简谐运动：当一点在圆周上等速运动时，其在直径上的投影的运动即为简谐运动。推杆推程运动方程式：推杆回程运