《机械设计基础a》ppt电子课件教案第三章凸轮机构

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1、第三章凸轮机构3-1凸轮机构的应用和类型123123123一、组成:1、凸轮:具有曲线轮廓或凹槽的构件,是主动件,通常等速转动。2、从动件:由凸轮控制按其运动规律作移动或摆动运动的构件。3、机架:支承活动构件的构件。可实现各种复杂的运动规律，由于是高副接触,常用于传递动力不大的场合。二、应用:三、分类:1、按凸轮的形状分：123231123a)b)c)a)盘形凸轮:具有变化向径的盘形构件b)移动凸轮:有曲线轮廓作往复移动的构件。c)圆柱凸轮:在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件。2、按从动件的形状

2、分：a)尖顶从动件：这种从动件结构简单,但易磨损,适用于传力不大速度较低的场合.b)滚子从动件：将从动件与凸轮的接触由滑动摩擦变为滚动摩擦,磨损较小,可用于传递较大的动力,应用较广.a)b)c)c)平底从动件：凸轮对于这种从动件的作用力始终垂直于从动件的平底,受力平稳且接触面间易形成油膜,润滑好,可用高速.3、按接触形式分:c)a)b)a)力封闭(锁合):利用弹簧力或自重保持从动件与凸轮始终接触.b).c)几何封闭(几何锁合):靠从动件几何形状或利用凸轮上的凹槽使从动件与凸轮始终接触.四、内容:1.从动件运动规律2.

3、图解法设计凸轮机构3.解析法设计凸轮机构4.凸轮机构的基本尺寸确定一.名词概念:1.基圆:以理论廓线上最小向径为半径所画的圆即为基圆.半径用rmin表示。3-2从动件的常用运动规律2.升程(行程,推程):从动件从最低位置到最高位置沿导路方向的距离称为升程,用h表示。摆动从动件即为最大摆角用表示。3.推程运动角:从动件从最低位置移到最高位置时,对应凸轮的转角。t4.远休止角:从动件在最高位置静止不动,对应凸轮的转角。s5.回程运动角:从动件从最高位置移到最低位置时,对应凸轮的转角。h6.近休止角:从动件在最低位置静止不

4、动时,凸轮的转角。s’th拻ss’rminhd从动件运动形式：a)升-停-降-停0b)升-停-降0c)升-降-停0d)升-降01、等速运动规律边界条件:二、常用运动规律:等速运动规律方程和运动曲线:升程段此种运动规律在运动开始和终了点速度有突变，存在刚性冲击。h00088回程段2、等加速等减速运动规律升程前半段边界条件:等加速等减速运动规律方程和运动曲线：升程等加速段方程为：这种运动规律在运动的始末和中点位置加速度存在有限值的突变,会导致柔性冲击.h升程等减速段方程为：回程段方程如下：回程前半段：回程段方程如下：回程

5、后半段：3、余弦加速度运动(简谐运动规律)这种运动规律的加速度方程是半个周期的余弦曲线,根据质点在圆周上作简谐运动如下图所示:hS2从动件运动最高点从动件运动最低点位移方程:余弦加速度运动方程和运动曲线:升程段方程:回程段方程:位移曲线S20123456h214563S2h0123456214563此种运动规律由于加速度在运动开始和终了存在有限值的突变,所以也有柔性冲击,但可避免。4、正弦加速度运动(摆线运动)这种运动规律的加速度方程是整周期的正弦曲线。hS从动件运动最高点从动件运动最低点边界条件:正弦加速度运动方程

6、和运动曲线:升程段方程:回程段方程:位移曲线0h0123456781234567812345678此种运动规律加速度曲线没有突变,因而无冲击。0h013-3凸轮轮廓曲线的设计一、设计方法的基本原理：1()反转法：将整个机构加上一个，保证各构件间的相对运动不变。1（）相当于将凸轮固定在纸面上；从动件一方面绕凸轮轴以角速度转动,另一方面按运动规律在导路中移动；1()导路也以角速度绕凸轮轴转动,从动件在各位置上端点的连线便是凸轮廓线。1()反转法：将整个机构加上一个，保证各构件间的相对运动不变。相当于将凸轮固定在纸面上；从

7、动件与导路一方面绕凸轮轴以角速度转动,另一方面从动件按运动规律在导路中移动；从动件在各位置端点的连线便是凸轮廓线。1()()1二.图解设计凸轮廓线：1.偏置尖顶（滚子）直动从动件盘形凸轮廓线的设计已知：从动件运动规律（如图示），基圆半径rmin,滚子半径rT,偏距e(导路偏在转轴左侧），顺时针转动。求：满足上述要求的凸轮廓线。1201502703600ooooohSero30解：选画出从动件运动规律。S设计步骤：1）画出基圆，偏心圆及导路线,B0(C0)为从动件尖顶的起始点。0KB0(C0)()120o30o120o

8、90o2)将位移线图与基圆分别等分成相对应的若干等份，1，2，3...9；C1,C2,C3...C9.C5C4C3C2C1C9C8C7C61236785493)过C1,C2,C3...C9各点作偏心圆的切线，沿各切线自基圆起量取从动件位移量即：CiBi=ii,得反转后的Bi点（i1,2,3...9)12345678(B9)B8B7B6B5B4B