凸轮机构及其设计_8ppt培训课件

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1、机械原理机电工程学院机械设计研究室TheoryofMachinesandMechanisms8/29/20211第9章凸轮机构及其设计CamMechanisms凸轮机构常用于将主动件的连续转动转变为从动件的往复移动或摆动，能使从动件获得任意预先给定的运动规律，因而广泛用于各种机械、仪表和操作装置中。8/29/20212第9章凸轮机构及其设计CamMechanisms9-1凸轮机构的应用和分类9-2推杆的运动规律9-3凸轮轮廓曲线的设计9-4凸轮机构基本尺寸的确定8/29/20213一、组成由三个构件组成的一种高副机构凸轮cam：具有曲线轮廓或凹槽的构

2、件推杆/从动件follower，运动规律由凸轮廓线和运动尺寸决定机架frame推杆凸轮内燃机配气机构机架§9-1　凸轮机构的应用和分类8/29/20214二、特点优点：实现各种复杂的运动要求结构简单、紧凑设计方便缺点：点、线接触，易磨损，不适合高速、重载推杆凸轮机架8/29/20215三、分类及应用按凸轮的形状分按从动件的形状分按从动件的运动形式分按从动件的布置形式分按凸轮与从动件维持高副接触的方法分小结推杆凸轮机架8/29/202161.按凸轮的形状分盘形凸轮plate,应用凸轮呈向径变化的盘形结构简单,应用最广泛移动凸轮traslating,应用凸轮

3、呈板型,直线移动圆柱凸轮cylindrical,应用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8/29/202172.按从动件的形状分尖顶推杆Knife-edge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、低速滚子推杆Roller耐磨、承载大，较常用平底推杆Flat-faced接触面易形成油膜，利于润滑，常用于高速运动配合的凸轮轮廓必须全部外凸尖顶推杆滚子推杆平底推杆平底推杆8/29/202183.按从动件的运动形式分直动推杆translating往复移动轨迹为直线摆动推杆oscillating往复摆动

4、轨迹为圆弧尖顶推杆滚子推杆平底推杆直动推杆摆动推杆动画8/29/202194.按从动件的布置形式分对心in-line直动推杆偏置offset直动推杆尖顶推杆滚子推杆8/29/2021105.　按凸轮与从动件维持高副接触的方法分力封闭型（力锁合）Force-closed形封闭型（形锁合）Form-closed8/29/2021116.小结一般凸轮机构的命名原则:布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形状对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构摆动平底推杆盘形凸轮机构8/29/202112§9-2　推杆的运动规律FollowerMotionCur

5、ves凸轮与推杆的运动关系推杆常用的运动规律推杆运动规律的选择8/29/2021131.基圆、基圆半径rb2.向径r3.推程、推程角04.上停程(远休)上停程角(远休止角)015.回程、回程角0'6.下停程(近休)下停程角(近休止角)027.转角、位移S8.行程(升程)htotalfollowertravelorliftrrbSh0010'02w一.　凸轮与推杆的运动关系8/29/202114一.　凸轮与推杆的运动关系（续）可见:从动件的运动规律是与凸轮轮廓曲线的形状相对应的。从动件位移s、速度ν、加速度a随凸轮转角（时间t）的变化规

6、律，称为从动件运动规律。8/29/202115◆多项式运动规律★一次多项式运动规律——等速运动★二次多项式运动规律——等加速等减速运动★五次多项式运动规律◆三角函数运动规律★余弦加速度运动规律——简谐运动规律★正弦加速度运动——摆线运动规律◆组合运动规律重点：掌握各种运动规律的运动特性说明：凸轮一般为等速运动，有推杆运动规律常表示为推杆运动参数随凸轮转角δ变化的规律。二.　推杆常用的运动规律8/29/202116一次多项式运动规律——等速运动★运动方程式一般表达式：★推程运动方程：运动始点：d=0,s=0运动终点：推程运动方程式：边界条件推程运动线图8/

7、29/202117★回程运动方程回程运动方程式：运动始点：d=0,s=h运动终点：边界条件一次多项式一般表达式：回程运动角δ是从回程起始位置计量的1.一次多项式运动规律——等速运动8/29/2021181.等速运动规律ConstantVelocityMotionCurve(直线位移运动规律、一次多项式运动规律)Sdd0HVdd0adHwd0∞∞d0特点：设计简单、匀速进给、amax最小。始点、末点有刚性冲击。适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。二.　推杆常用运动规律8/29/2021192.等加速等减速运动规律ConstantAccele

8、rationandDeceleration(抛物线位移运动规律、二次多项式运动规