机械原理课件-6凸轮机构及其设计.ppt

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1、6凸轮机构及其设计6.2凸轮机构的分类及封闭形式6.4盘形凸轮轮廓线的作图法设计6.7　凸轮机构的应用6.1概述6.3从动件常用的运动规律6.5盘形凸轮轮轮廓线的解析法设计6.6凸轮机构基本尺寸的确定介绍凸轮机构的特点、应用和分类；简述凸轮机构从动件常用的运动规律与选择知识；论述在选定运动规律时进行凸轮轮廓曲线设计的作图法和解析法；了解凸轮及滚子结构设计、凸轮机构工作能力验算方法。凸轮机构是一种由凸轮、从动件和机架所组成的传动机构。提　要6.1　概述Chapter6CamMechanismsandDesign6凸轮机构

2、及其设计6.2　凸轮机构的分类及封闭形式凸轮机构的类型很多，根据从动件的运动形式，可分为直动和摆动两类。根据凸轮形状、从动件形状、封闭形式的不同，凸轮机构有如下类型。第一、直动从动件凸轮机构，如图6-1中的(a)-(e)、(i)、(j)所示。第二、摆动从动件凸轮机构，如图6-1中的(f)-(h)所示。第三、从动件与凸轮以力封闭的凸轮机构，如图6-1(c)所示。第四、从动件与凸轮以几何封闭的凸轮机构，如图6-1(i)、(j)所示。平面凸轮机构的基本类型如下图所示。(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(i)(j

3、)图6-1凸轮机构的类型(a)2eV21r0ω1AB3CV2(1)偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构(b)ω11V223图6-1a　偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构二维动画(a)2eV21r0ω1AB3C(1)偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构图6-1a　偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构三维动画(2)偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构(a)e2V2C3D1r0ω1AB(b)ω11V223e2V2图6－1b　偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构二维动画(a)e2V2C3D1r0ω1AB(2)偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构图6-1b　偏置直动滚

4、子从动件盘形凸轮机构三维动画(3)偏置直动平底从动件盘形凸轮机构(a)32eBC1r0ω1Ae(b)ω11V223图6－1c　偏置直动平底从动件盘形凸轮机构二维动画(3)偏置直动平底从动件盘形凸轮机构(a)32eBC1r0ω1A图6－1c　偏置直动平底从动件盘形凸轮机构三维动画(4)摆动尖底从动件盘形凸轮机构1ω1ABr02ω23CD(a)12ω2ω1132ω2(b)图6－1f　摆动尖底从动件盘形凸轮机构1ω1ABr02ω23CD(a)(4)摆动尖底从动件盘形凸轮机构图6－1f　摆动尖底从动件盘形凸轮机构三维动画(b)

5、ω1132ω2(5)摆动滚子从动件盘形凸轮机构(a)2ω23CD1ω1ABr02ω23CD1ω1ABr0图6－1g　摆动滚子从动件盘形凸轮机构(5)摆动滚子从动件盘形凸轮机构(a)2ω23CD1ω1ABr0图6－1g　摆动滚子从动件盘形凸轮机构三维动画(6)摆动平底从动件盘形凸轮机构ω1132ω2(b)1ω1Ar02ω23C(a)D1ω1Ar023CD图6－1h　摆动平底从动件盘形凸轮机构(6)摆动平底从动件盘形凸轮机构1ω1Ar02ω23C(a)D图6－1h　摆动平底从动件盘形凸轮机构三维动画(7)盘形沟槽凸轮机构ω

6、11O123V2(a)(b)图6－1i盘形沟槽凸轮机构三维动画(8)移动凸轮机构V11V223(a)(b)V11V223图6-1e移动凸轮机构三维动画(9)力封闭凸轮机构23V3ω11O1r045(a)(b)ω11O1r0图6-1c　力封闭移动凸轮机构(10)等宽凸轮机构32V21O1ω1V21ω1O132(a)(b)图6－1j等宽凸轮机构(11)共轭凸轮机构1O1ω123(b)(a)图6－1k共轭凸轮机构r0δ0δ01δ'0δ02ADCBω1B'OtS6.3从动件常用的运动规律图6-2　对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构

7、r0δ0δ01δ'0δ02ADCBω1B'OtSδ0δ'0δ01δ02h凸轮机构的名词术语多项式运动规律的一般表达式为推程或回程时从动件的位移S(或角位移φ)、速度V(或角速度ω2)、加速度a(或角加速度α2)随时间t的变化规律。因凸轮一般为匀速转动，凸轮转角δ与时间t成正比，所以也可表示为S=S(δ)(位移规律)、V=V(δ)(速度规律)和a=a(δ)(加速度规律)。下面介绍多项式运动规律、三角函数运动规律的函数形式以及传动特征。凸轮以等角速度ω转动，推程角为δ0，行程为h，式(6-1)只保留一次项并求一、二阶导数

8、得S=C0+C1δV=dS/dt=C1ω　(6-2)a=dV/dt边界条件为推程始点处δ=0、S=0；推程终点处δ=δ0、S=h。代入式(6-2)得C0=0,C1=h/δ0。同理可以推出回程的运动方程式。S-δ、V-δ及a-δ图如下图所示。6.3.1　一次多项式规律推程：S=hδ/δ0回程：S=h(1-δ/δ0)V=hω/δ0V