[机械原理]凸轮－凸轮机构及其设计

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1、第4章凸轮机构及其设计（5课时）§4-1凸轮机构的应用和分类§4-2从动件（推杆）的运动规律§4-3凸轮轮廓曲线的设计§4-4凸轮机构基本尺寸的确定§4-1凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构的组成凸轮机构→凸轮、从动件、机架凸轮→匀速运动从动件→间歇（连续）移动或摆动结束二、凸轮机构的应用1、绕线机的凸轮机构2、自动机床进刀凸轮机构§4-1凸轮机构的应用和分类3、内燃机配气凸轮机构结束三、凸轮机构的类型1、按凸轮的形状→圆柱凸轮、盘形凸轮（移动凸轮）2、按从动件的运动形式→摆动从动件、移动从动件§4-1凸轮机构的

2、应用和分类结束三、凸轮机构的类型1、按凸轮的形状→圆柱凸轮、盘形凸轮（移动凸轮）2、按从动件的运动形式→摆动从动件、移动从动件§4-1凸轮机构的应用和分类3、按从动件的形式→尖底从动件、平底从动件、滚子从动件结束三、凸轮机构的类型1、按凸轮的形状→圆柱凸轮、盘形凸轮（移动凸轮）2、按从动件的运动形式→摆动从动件、移动从动件§4-1凸轮机构的应用和分类3、按从动件的形式→尖底从动件、平底从动件、滚子从动件凸轮形状从动件形式凸轮—具有曲线轮廓或凹槽的构件结束三、凸轮机构的类型1、按凸轮的形状→圆柱凸轮、盘形凸轮（移

3、动凸轮）2、按从动件的运动形式→摆动从动件、移动从动件§4-1凸轮机构的应用和分类3、按从动件的形式→尖底从动件、平底从动件、滚子从动件4、按凸轮与从动件的锁合形式→力锁合型、几何（形）锁合型结束四、凸轮机构的特点1、构件数目少，结构简单、紧凑。2、只要适当地设计凸轮的廓线，可以实现任意的从动件运动规律§4-1凸轮机构的应用和分类3、从动件与凸轮之间为高副（点、线）接触→易磨损，常用于传力不大的场合结束4、轮廓加工困难，不过现在借助新的加工设备已经有了很大改善5、从动件位移量不能过大，否则凸轮体积将会很大；A点

4、→起始、转动接触点：A→B推程§4-2推杆常用的运动规律基圆：以凸轮最小矢径r0为半径所作的圆一、推杆的运动规律运动规律→s、v、a变化规律：s(t)、v(t)、a(t)或s()、v()、a()推杆的运动规律→取决于凸轮廓线的形状设计时：工作要求→推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线r0→基圆半径D→A近休程、近休止角→020+01+´0+02=2、推程角→0、行程→hB→C远休程、远休止角→01C→D回程、回程角→´0h结束1、多项式运动规律§4-2推杆常用的运动规律二、推杆常用

5、的运动规律（以推程为例）（1）n=1边界条件：=0时，s=0；=0时，s=h→C0=0，C1=h/0推程回程运动线图→始、末位置：理论上：a→惯性力→→极大冲击—刚性冲击只能用于低速、轻载场合等速运动规律结束§4-2推杆常用的运动规律二、推杆常用的运动规律（以推程为例）（2）n=2前半程：=0时，s=0,v=0；=0/2时，s=h/2C0=0，C1=0，C2=2h/02后半程：=0/2时,s=h/2；=0时，s=h，v=0C0=-h,C1=4h/0,C2=-2h/021、多

6、项式运动规律结束v0§4-2推杆常用的运动规律二、推杆常用的运动规律（以推程为例）（2）n=2前半程：=0时，s=0,v=0；=0/2时，s=h/2C0=0，C1=0，C2=2h/02等加速等减速运动规律后半程：=0/2时,s=h/2；=0时，s=h，v=0C0=-h,C1=4h/0,C2=-2h/021、多项式运动规律a0s0h0123123567845674没有刚性冲击但在=0、0/2、0处有柔性冲击只能用于中低速、轻载场合s=Ct2=K2=1：2：3…

7、…s=1：4：9……结束§4-2推杆常用的运动规律二、推杆常用的运动规律（以推程为例）（3）n=5可自行选择6个边界条件：=0时,s=0,v=0,a=0；=0时，s=h,v=0,a=0C0=C1=C2=0,C3=10h/03,C4=-15h/04,C5=6h/053-4-5次多项式运动规律1、多项式运动规律得到位移方程（其他类似得到）既无刚性冲击也无柔性冲击高速、中载场合理论上，随着多项式次数的增多，可以满足任意复杂的运动规律。实际上，次数过高使曲线过于复杂，导致机加工困难，凸轮对误差敏感性增大

8、。结束Sh0§4-2推杆常用的运动规律二、推杆常用的运动规律（以推程为例）（1）余弦加速度运动规律简谐运动2、三角函数运动规律简谐运动：圆周上匀速运动的质点在其直径上的投影构成的运动规律。s1234561263450R=h/2位移S=R-Rcos=h(1-cos)/2得到运动方程：始、末：柔性冲击中低速、中重载结束§4-2推杆常用的运动规律二、推杆常用的运动规律（以推程为例