机械设计基础三凸轮机构

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1、机械设计基础——凸轮机构3-1凸轮机构的类型及应用3-2从动件常用的运动规律3-3盘形凸轮轮廓的设计3-4凸轮机构基本尺寸的确定机械设计基础——凸轮机构3-1凸轮机构的组成及分类一、组成1、凸轮:具有曲线轮廓或凹槽的构件,是3主动件,通常等速转动。22、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。13、机架:支承活动构件的构件。动画机械设计基础——凸轮机构二、应用Ø1实现无特定运动规律要求的工作行程例：车床床头箱中利用凸轮机构实现变速操纵Ø2实现无特定运动规律要求的工作行程例：自动机床中利用凸轮机构实现进刀、退刀Ø3实现对运动和动力特性有特殊要求

2、的工作行程例：内燃机配气凸轮机构Ø4实现复杂的运动轨迹例：印刷机中利用凸轮机构适当组合实现吸纸吸头的复杂运动轨迹机械设计基础——凸轮机构三、特点作用：将连续回转=>从动件直线移动或摆动。优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。机械设计基础——凸轮机构四、分类1按凸轮的形状分2按从动件的形状分3按从动件的运动形式分4按从动件的布置形式分5小结机械设计基础——凸轮机构1按凸轮的形状分Ø盘形凸轮Ø圆柱凸轮凸轮呈向径变化的盘形空间凸轮机构结构简单,应用最广泛凸轮轮廓做在圆柱体上Ø移动凸轮实例空间运动凸轮呈板型,直线移动机械设计

3、基础——凸轮机构2按从动件的形状分尖顶推杆滚子推杆Ø尖顶推杆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Ø滚子推杆平底推杆耐磨、承载大，较常用平底推杆Ø平底推杆接触面易形成油膜，利于润滑，常用于高速运动配合的凸轮轮廓必须全部外凸机械设计基础——凸轮机构3按从动件的运动形式分直Ø直动推杆动推往复移动杆轨迹为直线Ø摆动推杆往复摆动轨迹为圆弧杆摆动推机械设计基础——凸轮机构4按从动件的布置形式分对心直动推杆偏置直动推杆机械设计基础——凸轮机构5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+凸轮形状偏置直动滚子推杆盘形

4、摆动平底推杆凸轮机构对心直动尖盘形凸轮机构顶推杆盘形凸轮机构机械设计基础——凸轮机构3-2从动件常用运动规律一凸轮机构的运动过程二从动件常用运动规律三选择运动规律应注意的问题机械设计基础——凸轮机构一、凸轮机构的运动过程Ø从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角j变化的规律Ø基圆(以凸轮轮廓最小向径所组成的圆)，基圆半径rbØ推程，推程运动角0Ø远休止，远休止角01sA’hA0t020010’02D0rb推程远休止回程近休止’Ø回程，回程运动角0’001BØ近休止，近休止角02Ø行程（升程），hØ运动线

5、图:从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角j变化关系图C机械设计基础——凸轮机构二、推杆常用运动规律1等速运动——一次多项式运动规律s推程(00)hØ运动方程：0sh/00Ø位移方程：vh/0Ø速度方程：va0Ø加速度方程：运动线图0aØ冲击特性：始点、末点刚性冲击+Ø适用场合：低速轻载0-机械设计基础——凸轮机构等速运动（续）回程(0’0)sØ运动方程：hØ位移方程：sh1/00'00’Ø速度方程：vh/0Ø加速度方程：a0vØ运动线图0Ø冲击特性：始点、末点刚a性冲击++

6、Ø适用场合：低速轻载0--机械设计基础——凸轮机构2等加速等减速运动—二次多项式运动规律sØ推程hØ运动方程:/2h加速段减速段h/2(00/2)(0/20)00/20/22h222h()位移方程ssh002200v4h4h()速度方程vv02200224h4h加速度方程a2a2000Ø运动线图aØ冲击特性：起、中、末点柔性冲击Ø适用场合：低速轻载0机械设计基础——凸轮机构三、从动件运动规律的选择实际使用时,推程或回程的运动规律可采用单一运动规律,也可以将几种运动规律

7、复合使用。Ø1.当机械的工作过程只要求推杆实现一定的工作行程，而对运动规律无特殊要求时，主要考虑动力特性和便于加工低速轻载时，便于加工优先；速度较高时，动力特性优先。Ø2.当机械的工作过程对推杆运动规律有特殊要求时：转速较低时，首先满足运动规律，其次再考虑动力特性和加工转速较高时，兼顾运动规律和动力特性，采用组合运动机械设计基础——凸轮机构3-3盘形凸轮轮廓曲线的设计一反转法原理二作图法设计凸轮廓线机械设计基础——凸轮机构一、凸轮廓线设计的基本原理此时，凸轮保持不动Ø解析法、作图法推杆作复合运动=反转运动(-w)+相对运动原理法:(也称反转法):预期运动(

8、s)对整个系统施加-w运动-AAAAAr0AAAAAAr0机械