机械设计基础 第三章凸轮机构.ppt

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1、本章目录教学要求基本内容重点难点问题思考总目录退出凸轮机构凸轮机构是机械中的一种常用机构。它是由凸轮、从动件和机架通过一定的锁合方式组合而成的一种高副机构。凸轮机构广泛应用于各种机械，特别是在自动化和半自动化机械中得到了广泛的应用。音乐欣赏§1、凸轮机构的类型和应用§2、从动件的常用运动规律§3、凸轮轮郭曲线的设计§4、凸轮机构的压力角及基本尺寸的确定本章目录教学要求1、掌握等速运动、等加速等减速运动、及简谐运动线图的绘制方法；2、能根据上述运动规律的运动线图分析何时出现刚性冲击或柔性冲击；3、熟练掌握利用反转法按给定从动件运动规律设计盘形凸轮轮廓；4、定性了解选择滚子半径的原

2、则、压力角与自锁的关系以及基圆半径对压力角的影响。§1凸轮机构的应用和类型一、凸轮机构的组成及应用凸轮+从动件+机架组成应用传力不大的控制机构从动件可实现任意的运动规律凸轮与从动件高副接触，传力小特点：1234内燃机配气机构印刷机转位设备用于机加工§1凸轮机构的应用和类型凸轮机构用于印刷机中§1凸轮机构的应用和类型凸轮机构用于转位设备返回§1凸轮机构的应用和类型凸轮机构用于机加工凸轮盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮二：凸轮机构的分类锁合方式力锁合形状锁合凸轮机构的命名：从动件末端型式＋从动件的运动＋凸轮的形状从动件尖顶滚子平底直动摆动运动形式未端形状§1凸轮机构的应用和类型各种类型的凸

3、轮机构偏置尖顶直动从动件盘形凸轮机构对心滚子直动从动件盘形凸轮机构对心平底直动从动件盘形凸轮机构尖顶摆动从动件盘形凸轮机构滚子摆动从动件盘形凸轮机构平底摆动从动件盘形凸轮机构滚子直动从动件移动凸轮机构空间凸轮机构形锁合凸轮机构各种类型的凸轮机构h§2从动件的常用运动规律一：从动件位移与凸轮转角间对应关系推程运动分析凸轮机构的一个运动循环从动件凸轮转角近休程-------近休止角回程运动----回程运动角δ3------远休止角δ2远休程----推程运动角δ1其它术语：ω1ABCD升程h:推程中从动件的最大位移从动件位移线图基圆：以凸轮转动中心为圆心,以其轮廓最小向径r0为半径的

4、圆；δ0s§2从动件的常用运动规律二：从动件常用运动规律特点：在行程的开始和终止有刚性冲击，适应于低速轻载.δδδsvaV0δ1δ1h＋∞-∞01位移：速度：加速度：1、等速运动规律（以推程为例分析）推程中（等加速段）：2、等加速等减速运动规律特点：在行程的起始、中间和终止位置有柔性冲击.适用于中速§2从动件的常用运动规律δδδsvaδ1a0-a0δ1δ1h§2从动件的常用运动规律3、简谐运动规律简谐运动：点在圆周上作匀速运动时，其在该圆直径上的投影所构成的运动特点：在行程的起始、终止位置有柔性冲击,适应于中速位移：速度：·加速度：δδδsvaδ1δ1δ1h三、从动件运动规律的

5、选择考虑因素：冲击、速度幅值Vmax、加速度幅值amax重载凸轮机构：应选择Vmax值较小的运动规律；高速凸轮机构：应选择amax值较小的运动规律。课堂小结：1.凸轮机构的组成、分类及特点2.凸轮机构中从动杆位移与凸轮转角的对应关系3.从动杆常用运动规律：等速等加速等减速余弦加速度预习：凸轮机构设计作业：3-1位移线图、运动特点§3.凸轮轮廓曲线的设计一、凸轮轮廓设计基本原理设想给整个凸轮机构加上一个绕转动轴心转动的公共角速度-ω，此时，凸轮相对静止，从动杆一边随导路以-ω转动，一边沿导路做往复运动。反转法：二、图解法凸轮轮廓设计1、对心尖顶直动从动件盘形凸轮单击进入动态演示…

6、1.直动尖顶从动件盘形凸轮已知：凸轮逆时针ω回转，其基圆半径r0及从动杆运动规律为：凸轮转角从动杆运动0°～120°等速上升h120°～180°远休180°～270°等加速等减速下降h270°～360°近休（1）作从动件位移线图二、图解法凸轮轮廓设计sδ0h(mm)(°)1、对心尖端直动从动件盘形凸轮设计步骤：1、作从动件的位移线图4、定反转后从动件导路的各个位置5、量取从动杆在各反转位置上的位移,定从动杆尖顶位置6、将从动件各尖点连成光滑的曲线2、作从动件尖顶的起始位置A0sδ03、定s和δ的对应关系2、对心滚子直动从动件盘形凸轮滚子从动件的运动特点：1）凸轮郭线与滚子的接触

7、点到滚子中心的距离恒等于滚子的半径；2）滚子是转动的，只有滚子中心的运动与尖端从动件的运动完全相同。设计步骤：1）将滚子中心视为尖端从动件的尖端，按尖端从动件的作图法得到的轮廓曲线——理论廓线2）以理论轮廓上各点为圆心，滚子半径为半径，作一系列滚子圆，并作滚子圆族的包络线——工作轮廓O单击进入动态演示……理论轮廓工作轮廓2、对心滚子直动从动件盘形凸轮单击鼠标…2、对心滚子直动从动件盘形凸轮nn设计时应注意两点：1）r0是作理论廓线的基圆半径；工作轮廓理论轮廓o2）实际廓线和理论廓线是两条法向