机械设计基础第3章 凸轮机构ppt课件.ppt

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1、第3章凸轮机构3-1凸轮机构的应用及分类3-2推杆的运动规律3-3凸轮轮廓曲线的设计3-4凸轮机构基本尺寸的确定基本要求:了解凸轮机构的类型及特点掌握从动件常用运动规律的特点掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则熟练掌握反转法原理并进行凸轮机构设计机械设计基础——凸轮机构3-1凸轮机构的组成及分类一、组成二、特点三、分类四、应用机械设计基础——凸轮机构一、凸轮机构的组成动画１、动画2由三个构件组成的一种高副（点、线接触）机构凸轮cam：具有某种曲线轮廓或凹槽的构件推杆/从动件follower，运动规律由凸轮廓线和运动尺寸决定机架frame推杆凸轮机械

2、设计基础——凸轮机构二、特点优点：构件少、运动链短、结构简单、紧凑；易使从动件得到各种预期的运动规律；设计方便缺点：点、线接触，易磨损，不适合高速、重载推杆凸轮机械设计基础——凸轮机构三、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按凸轮高副的锁合方式分6小结推杆凸轮机械设计基础——凸轮机构1按凸轮的形状分盘形凸轮凸轮呈向径变化的盘形结构简单,应用最广泛移动凸轮凸轮呈板型,直线移动圆柱凸轮空间凸轮机构凸轮轮廓做在圆柱体上空间运动推杆凸轮凸轮推杆推杆凸轮机械设计基础——凸轮机构2按从动件的形状分尖顶推杆尖

3、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、低速滚子推杆耐磨、承载大，较常用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尖顶推杆滚子推杆平底推杆平底推杆机械设计基础——凸轮机构3按从动件的运动形式分直动推杆往复移动轨迹为直线摆动推杆往复摆动轨迹为圆弧尖顶推杆滚子推杆平底推杆直动推杆摆动推杆机械设计基础——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尖顶推杆滚子推杆机械设计基础——凸轮机构5按凸轮高副的锁合方式分：力锁合机械设计基础——凸轮机构5按凸轮高副的锁合方式分：形锁合

4、机械设计基础——凸轮机构5按凸轮高副的锁合方式分：形锁合机械设计基础——凸轮机构6小结机械设计基础——凸轮机构6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+凸轮形状对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构摆动平底推杆盘形凸轮机构机械设计基础——凸轮机构四、应用机械设计基础——凸轮机构四、应用机械设计基础——凸轮机构绕线机构P40图3-2四、应用机械设计基础——凸轮机构四、应用机械设计基础——凸轮机构3-2推杆的运动规律一、凸轮机构的运动过程二、推杆常用运动规律三、选择运动规律应注意的问题机械设计基础——凸轮机构A

5、一、凸轮机构的运动过程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变化的规律基圆(以凸轮轮廓最小向径所组成的圆)，基圆半径r0推程，推程运动角0远休止，远休止角01回程，回程运动角0’近休止，近休止角02行程（升程），h运动线图: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0010’02r00推程01远休止0’回程02近休止ts0BCDhA’机械设计基础——凸轮机构二、推杆常用运动规律1等速运动2等加速等减速运动3摆线运动注意：为便于理解各种运动规律特性,本章将运动规律单独应用

6、于推程或回程机械设计基础——凸轮机构1等速运动——一次多项式运动规律推程(00)运动方程：位移方程：速度方程：加速度方程：运动线图冲击特性：始点、末点刚性冲击适用场合：低速轻载hs00v0a0-DisplacementVelocityAcceleration+机械设计基础——凸轮机构等速运动（续）回程(0’0)运动方程：位移方程：速度方程：加速度方程：运动线图冲击特性：始点、末点刚性冲击适用场合：低速轻载s0v0a00’-++-0hDisplacementVelocityAcceleration机

7、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推程运动方程:运动线图冲击特性：起、中、末点柔性冲击适用场合：中、低速轻载s00v0a0h/2h/20/20/2h(00/2)(0/20)加速段减速段位移方程速度方程加速度方程机械设计基础——凸轮机构3摆线运动——正弦加速度运动推程运动方程：运动线图冲击特性：无冲击适用场合：高速轻载advd00012345678sdhA2ph0机械设计基础——凸轮机构提问：从动件的运动规律有哪几种？从动件的运动规律各产生什么冲击？冲击是否在整个推程都有？若不是，在

8、推程的什么位置有呢？从动件的运动规律个适用于什么场合？三、选择运动规律应注意的问题实际使用时,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复合使用1