凸轮机构课件.ppt

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1、第二章凸轮机构第一节凸轮机构的类型第二节凸轮机构的基本名词术语第三节从动件的常用运动规律第四节凸轮机构的轮廓设计第五节凸轮机构基本参数的确定2第一节凸轮机构的类型一、凸轮机构的组成内燃机的配气凸轮机构3自动机床的进刀凸轮机构凸轮从动件机架高副机构凸轮机构的组成4二、凸轮机构的应用1-凸轮2-摆动从动件3-线轴绕线机构51-圆柱凸轮2-直动从动件3-毛坯自动送料机构6内燃机配气机构7三、凸轮机构的类型1.按凸轮的形状分盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮82.按从动件的结构形式分（1）尖底从动件尖顶从动件可实现任意的运动规律。结构简单，但尖底处极易磨损，只适用于

2、低速场合。10（2）滚子从动件凸轮与从动件之间为滚动摩擦，因此磨损较小，可用于传递较大的动力，应用广泛。11（3）平底从动件受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。123.按从动件的运动形式分（1）直动从动件对心直动从动件偏置直动从动件摆动从动件（2）摆动从动件13（2）摆动从动件144.按凸轮与从动件的接触方式分（1）力封闭凸轮机构弹簧力封闭——利用从动件自身重力、回复弹簧力或其它外力，使从动件与凸轮廓线始终保持接触。15（2）几何封闭凸轮机构槽型凸轮机构——利用构成高副元素本身的几何形状，使从动件与凸轮始终接触。

3、通过其沟槽两侧的廓线始终保持与从动件接触。16等宽凸轮机构凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于从动件矩形框架内侧两个平底之间的距离。17等径凸轮机构过凸轮轴心所作任一径向线上与凸轮相接触的两滚子中心间的距离处处相等。从动件运动规律的选择受到一定的限制。18共轭凸轮机构一个凸轮推动从动件完成正行程运动，另一个凸轮推动从动件完成反行程的运动。这种凸轮机构又称为主回凸轮机构。反凸轮机构20四、凸轮机构的特点优点：缺点：结构简单，紧凑；n=2应用灵活；高副机构可实现从动件任意的运动规律设计方便。高副接触，易于磨损，多用于传力不大的场合;凸轮加工比较困难

4、;从动件行程不宜过大，否则会使凸轮尺寸过大。21凸轮机构的命名从动件的结构形式+从动件的运动形式+凸轮的形状对心尖底直动从动件盘形凸轮机构偏置滚子直动从动件盘形凸轮机构尖底摆动从动件盘形凸轮机构偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构22第二节凸轮机构的基本名词术语1.基圆和偏距圆基圆半径——r0偏距——e2.推程和推程运动角（Φ）3.远休止和远休止角（Φs）4.回程和回程运动角（Φ'）5.近休止和近休止角（Φ's）6.凸轮转角——φ7.从动件位移——s8.从动件行程——h一、基本名词术语23从动件的运动规律——从动件的位移、速度和加速度与时间或凸轮转角间的

5、关系。9.从动件的运动线图s=f(φ)位移方程速度方程加速度方程24s1δ1MM1M’s1δ1s12526位移方程1、等速运动规律加速度方程：位移方程：速度方程：hsOvO-∞aO+∞ΦΦΦ第2节从动件的常用运动规律27应用：低速、轻载特点：有刚性冲击刚性冲击：由理论上趋于无穷大的加速度产生的惯性力引起的冲击。回程运动方程：0=aφ¢-=ωhv)1(φ-=hs¢hsOvO-∞aO+∞ΦΦΦ28等加速等减速运动规律——二次运动规律（n＝2）（推程）29应用：中速、轻载特点：有柔性冲击柔性冲击：由有限的加速度产生的惯性力引起的冲击。回程位移曲线图绘制:

6、（2）二次多项式运动规律（n＝2）（推程）30（3）五次多项式运动规律（n＝5）（推程）位移方程：速度方程：加速度方程：3-4-5多项式运动规律31avsavs3-4-5运动规律应用：高速、中载特点：无冲击322.三角函数运动规律（1）简谐运动规律（推程）余弦加速度运动规律位移方程：速度方程：加速度方程：33应用：中速、中载特点：有柔性冲击（1）简谐运动规律（推程）34h/2123456781235678sOh位移曲线图绘制:4Φ35（2）摆线运动规律（推程）位移方程：正弦加速度运动规律36应用：高速、轻载特点：无冲击（2）摆线运动规律（推程）3

7、7s123456r=h/2πθ=2πδ/φhφ位移曲线图绘制:38vsahoooφ组合运动规律（1）改进等速运动规律主运动：等速运动规律组合运动：等速运动的行程两端与正弦加速度运动规律组合起来。+∞-∞39（2）改进梯形运动规律主运动：等加速等减速运动规律组合运动：在加速度突变处以正弦加速度曲线过渡。40二、从动件运动规律的选择1.机器的工作过程只要求凸轮转过一角度时，推杆完成一行程h或φ，对运动规律并无严格要求。则应选择直线或圆弧等易加工曲线作为凸轮的轮廓曲线。如夹紧凸轮。工件ω工件ωφ41ωωhφ2.机器的工作过程对推杆运动有要求，则应严格按工

8、作要求的运动规律来设计凸轮廓线。如刀架进给凸轮。42表5－1从动件常用运动规律的特性比较等加速等减速2.04.0柔性中速轻