《凸轮机构及其设计》ppt课件

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1、第六章凸轮机构及其设计§6－1凸轮机构的应用和分类§6－2从动件的运动规律§6－3凸轮轮廓曲线的设计§6－4凸轮机构基本尺寸的确定§6－5*力封闭凸轮机构的动态静力分析①从动件运动规律、特点、适用范围，尤其是位移线图的绘制；②凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的关系；③凸轮压力角α与基圆半径r0的关系；④图解法设计凸轮轮廓曲线及主要尺寸的确定。本章重点和难点：凸轮机构主要是由凸轮、从动件和机架所组成的一种高副机构。§6－1凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构的应用和组成凸轮从动件机架AB凸轮机构.exe在凸轮机构中，一般是

2、以凸轮为原动件(且作等速转动或移动)，通过凸轮的轮廓与从动件始终直接接触，从而推动从动件作来回的移动或往复的摆动。齿凸连组合压力机.exe内燃机气门机构.exe凸轮机构是一种常用的机构，被广泛地用于自动、半自动机械中。等速运动凸轮绕线机.exe1)盘形凸轮机构凸轮是绕固定轴线转动且向径变化的盘形零件。最基本形式，应用最广二、凸轮机构的分类(五种)1.按凸轮形状可分内燃机气门机构由于凸轮与从动件在同一平面内运动，故它是一种平面凸轮机构。2)移动凸轮机构凸轮可以看作是回转半径无限大的盘形凸轮，凸轮作往复移动。靠模车削机

3、构由于凸轮与从动件在同一平面内运动，故它是一种平面凸轮机构。3)圆柱凸轮机构将移动凸轮卷成圆柱体所形成的凸轮，由于凸轮与从动件在不同的平面内运动,故它是一种空间凸轮机构。自动送料机构摆动圆柱凸轮.exe1）尖顶从动件凸轮机构2.按从动件末端形状可分2）滚子从动件凸轮机构3）平底从动件凸轮机构由于不计摩擦时，该机构压力角恒为零，故传力性能最好；另外由于凸轮轮廓与平底的接触面间容易于形成楔形油膜，故润滑情况较好，常用于高速凸轮机构中。因尖顶易于磨损，故只适宜于传力不大的低速凸轮机构中。由于从动件与凸轮轮廓之间为滚动摩擦

4、，故耐磨损，可承受较大的载荷，应用最广。1）直动从动件凸轮机构3.按从动件运动形式可分2）摆动从动件凸轮机构2)偏置(或偏心)凸轮机构(其中e为偏心距)4.按导路中心线的位置可分1)对心凸轮机构：若导路中心线通过凸轮回转中心O点1）力封闭凸轮机构5.按封闭方式可分利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触的凸轮机构。靠模车削机构2）几何封闭凸轮机构利用凸轮或从动件本身的特殊几何形状使从动件与凸轮轮廓始终保持接触的凸轮机构。对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构,如图（a）偏置尖顶直动从动件盘形凸轮机构,如图（

5、b）偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构,如图（c）滚子摆动从动件盘形凸轮机构,如图（d）……三、凸轮机构的特点1）结构简单；凸轮机构被广泛地应用于自动机械、半自动机械中，且传递动力不大的场合。2）从动件可以实现任意设定的运动规律；3）凸轮轮廓形状复杂,制造困难；4）由于点、线接触，压强大，易磨损。§6－2从动件的运动规律一、凸轮机构的基本名词术语基圆:以O点为园心，以凸轮理论轮廓曲线上的最小向径为半径所作的圆,基圆半径用r0表示。推程角:δ0推程:AB段远休止角:δ01回程角:δ0′回程:CD段近休止角:δ02下面以对

6、心尖顶直动从动件盘形凸轮机构为例来进行说明。行程:h2）在凸轮机构中，其从动件运动规律与凸轮轮廓曲线形状密切相关。也就是说从动件需要有什么样的运动规律，就要设计出与之相适应的凸轮轮廓曲线，所以在设计凸轮轮廓时，首先要确定从动件的运动规律。结论：1）由位移线图可知,凸轮转过一周时，从动件的运动过程是：升—停—降—停，此运动过程称为一个运动循环。须注意的是：一个运动循环中不一定都有以上四个运动过程，但至少都有升程和回程两个运动过程。因此凸轮机构设计的主要任务就是：首先根据工作要求和条件选定从动件的运动规律，然后绘制凸轮

7、的轮廓曲线。位移方程速度方程加速度方程类速度类加速度二、从动件的基本运动规律所谓从动件运动规律，是指从动件在推程或回程时，其位移、速度和加速度随时间t（或凸轮转角δ）变化的规律。其方程分别为:将上述方程分别用图形来表示,此图形分别称为从动件的位移、速度和加速度线图。作者：潘存云教授δah/2δ0h/21δs235462hω/δ04hω2/δ203δv位移线图速度线图加速度线图目前，工程上可采用的从动件的运动规律越来越多，也越来越复杂，这里只介绍几种最简单和常用的运动规律。边界条件：凸轮转过推程运动角δ0－从动件上升

8、h1.多项式运动规律位移方程表达式：s=C0+C1δ+C2δ2+…+Cnδn(1)求一阶导数得速度方程：v=ds/dt求二阶导数得加速度方程：a=dv/dt=2C2ω2+6C3ω2δ…+n(n-1)Cnω2δn-2其中：δ－凸轮转角，ω－凸轮角速度(一般为常数，且ω=dδ/dt),Ci－待定系数，由边界条件确定。=C1ω+2C2ωδ+…+nCnωδn-1凸轮