高职《机械设计基础》凸轮机构ppt培训课件

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1、第5章凸轮机构§5-1凸轮机构的组成和分类§5-2凸轮机构中从动件常用的运动规律§5-3图解法设计凸轮机构§5-4凸轮机构基本尺寸的确定目的要求：1.了解凸轮机构的类型；2.理解从动件常用运动规律的形式、特点及应用；3.掌握凸轮轮廓曲线设计的基本原理和方法。教学重点：用图解法设计直动从动件凸轮轮廓教学难点：从动件的运动规律机电工程系模具教研室凸轮从动件是由凸轮、从动件和机架三个主要构件所组成的高副机构。一.凸轮机构的组成是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。是被凸轮直接推动的构件。1.凸轮机构的组成§5-1凸轮机构的组成和分类2.凸轮机构的特点1)优点：只要适当地

2、设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使从动件得到各种预期的运动规律，且结构简单、紧凑，工作可靠，应用广泛。2)缺点：凸轮廓线与从动件之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。3.应用举例机电工程系模具教研室内燃机配器机构自动送料机构圆柱凸轮1.按凸轮的形状分类（1)盘形凸轮：是一个具有变化的向径并绕固定轴线转动的盘形构件。（3)移动凸轮：可看作是回转中心在无穷远处的盘形凸轮，相对机架作往复直线移动。二、凸轮机构分类（2)圆柱凸轮：是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或在圆柱端面上制出曲线轮廓的构件。机电工程系模具教研室机电工程系模具教研室2.按从动件的形

3、状分类1)尖顶从动件这种从动件的构造简单，但易磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。2)滚子从动件滚子从动件由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。3)平底从动件平底从动件的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。3.按凸轮与从动件的接触方式分类（1)力封闭型凸轮机构：利用弹簧力或从动件自身重力使从动件与凸轮轮廓始终接触。（2)形封闭型凸轮机构：利用凸轮与从动件的特殊结构形状使从动件与凸轮始终保持接触。力封闭型凸轮机构形封闭型凸轮机构§5-2凸轮机构中从动件常用

4、的运动规律凸轮机构设计的基本任务：根据工作要求选定合适的凸轮机构类型，确定从动件的运动规律，并按此运动规律设计凸轮轮廓和有关的结构尺寸。确定从动件的运动规律是凸轮机构设计的前提。机电工程系模具教研室一、凸轮机构的工作过程1.凸轮基圆半径rb——以凸轮轮廓曲线的最小向径rb为半径所作的圆。2.推程——从动件由距凸轮回转中心最近的位置A点到达最远位置B点的过程，对应的凸轮转角δt称为推程角；从动件上升的最大位移h称为升程。3.远停程角—凸轮继续转过δS角时，由于BC段为向径不变的圆弧，从动件停留在最远位置不动，此过程称为远停程，对应的凸轮转角δS称为远停程角。4

5、.回程——当凸轮继续转过δh角时，从动件由最远位置回到起始位置的过程，对应的凸轮转角δh称为回程角。5.近停程角δS’——当凸轮继续转过δS’角时，由于DA为向径不变的基圆圆弧，从动件又在最近位置停止不动，对应的凸轮转角δS’称为近停程角。凸轮继续转动，从动件又开始重复上述升—停—降—停的运动循环。二、从动件常用的运动规律（1）从动件的运动规律：指从动件的位移s、速度V、加速度a随凸轮转角δ（或时间t）的变化规律。（2）从动件的运动线图：从动件在推程或回程时，其位移S、速度V和加速度a与凸轮转角δ（或时间t）的变化规律曲线。从动件常用的运动规律等速运动规律等

6、加速—等减速运动规律简谐运动规律1.等速运动规律：推程运动线图特点：1）刚性冲击—从动件在某瞬时速度突变，其加速度及惯性力在理论上均趋于无穷大，致使凸轮机构产生强烈的冲击、噪声和磨损。2）只适用于低速、轻载的场合。2.等加速-等减速运动规律1）柔性冲击—从动件在某瞬时加速度和惯性力发生有限值的突变所引起的冲击。2）适用于中速、轻载的场合。3.简谐运动规律（余弦加速度运动规律）特点：1）加速度在行程的始、末两点存在有限突变，故也存在柔性冲击，只适用于中速、中载场合。2）当从动件做无停歇的升-降-升连续往复运动时，则得到连续的余弦曲线，运动中完全消除了柔性冲击，

7、这种情况下可用于高速传动。简谐运动:物体在受到大小跟位移成正比，而方向恒相反的合外力作用下的运动。如单摆运动和弹簧振子运动。§5-3图解法设计凸轮轮廓加角速度-w(与凸轮角速度大小相等、方向相反)从动件与导路以角速度-w绕凸轮转动凸轮静止不动从动件尖端的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线从动件相对导路移动一、凸轮轮廓设计的基本原理：反转理论二、用图解法设计直动从动件凸轮轮廓1.尖顶对心直动从动件盘形凸轮已知：凸轮的基圆半径rb，凸轮以等角速度W1顺时针转动，从动件运动规律已知。要求：设计凸轮的轮廓曲线。设计步骤：（1）选取适当比例尺μ1,作从动件的位移线图。将位移线图

8、的坐标分成若干等分,并过这些等分点分别作垂线，这些垂