哈工程机械原理课件第四章.ppt

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1、内容应用与分类推杆的运动规律凸轮廓线曲线的设计凸轮机构基本尺寸的确定第4章凸轮机构及其设计重点几种常用运动规律的特点和应用压力角与机构尺寸、机构效率的关系盘形凸轮廓线曲线的设计二、凸轮机构的组成图示为内燃机配气凸轮机构。具有曲线轮廓的构件1叫做凸轮，当它作等速转动时，其曲线轮廓通过与推杆2的平底接触，使气阀有规律地开启和闭合。由上例可以看出:凸轮机构是由凸轮、从动件和机架这三个基本构件所组成的一种高副机构。偏置、偏距e、偏距圆偏置凸轮的转角、从动杆的相对位置理论廓线、工作廓线基圆半径指的是理论廓线上的最小向径.工理d01d0d0'ewddw1一、等速运动规律(直线位移运动规律、一次多项式运动

2、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、等加速等减速运动规律(抛物线位移运动规律、二次多项式运动规律)Sdd0HVdd0ad2Hwd0d04Hw2d0d0H特点:amax最小→惯性力小。起、中、末点有软性冲击.适于中低速、中轻载.Sdad三、余弦加速度运动规律(简谐运动位移运动规律)d0H01234567812345678SdVd012345678d0pHw2d0012345678p2Hw22d020123456特点:加速度变化连续平缓.始、末点有软性冲击.适于中低速、中

3、轻载.012345678d078add0pHw2d0201246780123456783四、正弦加速度运动规律Vd2Hwd00123468d0012345678557Hp特点：加速度变化连续.amax最大.对加工误差敏感.适于高中速、轻载.(摆线投影位移运动规律)d012345678dH123456S700ad五、几种常用运动规律的比较H等速余弦d0等加正弦等速的amax最小,省力.正弦的amax最大.a等速的Vmax最小,安全.d0等加的amax最小，惯性小.等速的a→∞.正弦的a连续.(动量mVmax最小,SdVd即冲力F=mV/t最小.)可用圆弧或偏心圆.6.多项式运动规律S=C0+C

4、1d+C2d2+C3d3+¨¨+Cndn.六、常用运动规律的选择1.没有任何要求、轻载、2.低速、轻载，要求等速、adad小行程、手动,等位移,3.中低速、中轻载,可用等加减速或余弦加速度运动规律.可用等速运动规律.4.较高速、轻载,可用正弦加速度运动规律.5.组合型.一、对心尖顶移动从动杆(反转法原理）例:已知R0、H、w的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角:凸轮转角从动杆运动规律0～180等速上升H180～210上停程210～300等速下降H300～360下停程解:1.以mS=¨¨作位移曲线.Sd03600180021003000H123456789102.以同样的mS作凸

5、轮廓线w012345678910§3凸轮廓线曲线的设计二.对心滚子移动从动杆已知:R0、H、RT、w的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角.nn理论廓线工作廓线三、偏置尖顶移动从动杆例.已知:R0、H、e、w的方向、凸轮转角从动杆运动规律0～180等速上升H180～210上停程210～300等速下降H300～360下停程解:1.以mS=¨¨作位移曲线.2.以同样的mS作凸轮廓线w012345678910四、偏置滚子移动从动杆从动杆运动规律和凸轮相应转角:Sd03600180021003000H12345678910从动杆运动规律和凸轮相应转角:例.已知:R0、L2、L3、w1的方

6、向、五、尖顶摆动从动杆凸轮转角f从动杆运动规律0～1800等速上升ymw1L2ymR0L311800～2100上停程2100～3000等速下降ym3000～3600下停程解:1.以my=¨¨作位移曲线.2.以mL=¨¨作凸轮廓线012345w1y1y2y3L223yd03600180021003000ym12345678910一、压力角a与驱动力Paa↑→P↑当a大于一定值,将自锁.一般,推程[a]=30(移动)35—45(摆动)回程[a']=70—80二、压力角a与效率ha↑→h↓a'过大将造成滑脱QQ§4凸轮机构基本尺寸的确定1.凸轮副的瞬心(同速点)运动平面平行的三个构件的三

7、个速度瞬心（同速点），必在同一条直线上。②高副接触,速度瞬心在接触点公法线上。③据此,接触点公法线与连心线的交点PVP1=VP2AB123P13P23P12三、压力角a与基圆半径r0即为凸轮付1、2的瞬心。①三心定理O123PCVC1VC2O2.压力角a与基圆半径r0tga=——CPBC=OP-OCBC其中：①据三心定理VP1=VP2②OC=e③BC=即:OP·w=V得:OP=V/wS+S0=S+r02-e2