机械基础教案(第六章).doc

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1、理论课教案任课教师：聂宁水课程名称机械基础课次内容名称教材对应范围审批签字凸轮机构概述节页次第六章第一节99-102授课时数授课方法讲授为土教具授课时间2004年月日授课班级162、163班教学目的熟悉凸轮机构的分类及应用特点教学重点和难占八、、凸轮机构的基本类型和应用特点难点处理方法详细讲解多举实例复习提问课外作业题号习题集相应部分全部第六章凸轮机构§6-1凸轮机构概述四轮是具有曲线或曲面轮廓旦作为高副元素的构件，四轮轮廓按输出运动学特性和动力学特性的要求设计。含有凸轮的机构称为凸轮机构。凸轮机构分为平面凸轮机构与空间凸轮机构两大类。所有构件间的相对运

2、动均为平面运动的凸轮机构称为平面凸轮机构，各构件间的相对运动包含空间运动的凸轮机构称为空间凸轮机构。在机械工业中，凸轮机构是一■种常用的机构，特别是在自动化机械中，它的应用更为广泛。当需要从动件按照复杂的运动规律运动或从动件的位移、速度、加速度按照预定的规律变化时，常采用凸轮机构实现。一、凸轮机构的基本组成图6-1所示为内燃机中控制气阀开闭的凸轮机构。图6-2所示为自动车床刀架进给机构。图6-3所示为车床主轴箱内用以改变主轴转速的变速操纵机构。从上面三个例子可以看出，凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成，如图6-4所示。在凸轮机构中，凸轮通常

3、作主动件并作等速回转或移动，借助其曲线轮廓（或凹槽）使从动件作相应的运动（摆动或移动）。通过改变凸轮轮廓的外形，可使从动件实现设计要求的运动。凸轮机构结构简单、紧凑，但凸轮机构中包含有高副，因此不宜传递较大的动力，而且凸轮的曲线轮廓加工制造比较复杂。所以凸轮机构一般适用于实现特殊要求的运动规律且传力不太大的场合。二、凸轮机构的应用特点1、凸轮机构可以用在对从动件运动规律要求严格的场合，也可以根据实际需要任意拟定从动件的运动规律，如：运动轨迹、位移量、速度、加速度，以及间歇运动的运动时间与间歇时间的比例、停歇次数等。2、凸轮机构可以高速启动，动作准确可靠。

4、3、凸轮机构是高副机构，两构件接触处为点接触或线接触，单位面积上承载压力较高，难以保持良好的润滑，故容易磨损，寿命低。4、四轮机构能传递较复杂的运动，但对复杂的运动特性要求，精确分析和设计凸轮的轮廓曲线比较困难，制造和维修也较困难。随着电子计算机和数控机床的广泛应用，凸轮轮廓型面的设计、制造将变得方便、容易。三、凸轮机构的基本类型1、按凸轮的形状分类（1）盘形凸轮仅具有径向廓线尺寸变化并绕其轴线旋转的凸轮，称为盘形凸轮（图6-1、图6-2、图6-4）o盘形凸轮是一•个具有变化半径的圆盘形构件，结构简单，是凸轮的最基本形式。盘形凸轮分为两种：利用外轮廓推动

5、从动件运动的称为盘形外廓凸轮（图6-1、图6-2、图6-4）；利用曲线沟槽推动从动件运动的称为盘形槽凸轮（图6-5）o盘形凸轮作等速回转时，从动件在垂直于凸轮轴线的平面内运动（往复移动或摆动），因此，盘形凸轮属于平面凸轮，盘形凸轮机构属于平面凸轮机构。由于从动件的行程或摆动太大会引起凸轮径向尺寸变化过大，不利于机构正常工作并增大结构尺寸，因此，盘形凸轮机构-•般用于从动件行程或摆动较小的场合。当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，即成为移动凸轮，移动凸轮通常作往复直线移动。图6-6所示移动凸轮机构为采用靠模车削手柄装置。移动凸轮机构多用于靠模仿形机械中。（2

6、）柱体凹轮轮廓曲线位于圆柱面上并绕其轴线旋转的四轮称为圆柱凸轮（图6—3）。圆柱凸轮是具有曲线沟槽的圆柱体构件。轮廓曲线位于圆柱端部并绕其轴线旋转的凸轮，称为端面凸轮（图6-7）o圆柱凸轮和端面凸轮统称柱体凸轮。在柱体凸轮机构中，当凸轮等速回转时，从动件在平行于凸轮轴线的平面内运动，因此，凸轮与从动件的相对运动是空间运动。圆柱四轮和端面四轮属于空间四轮，柱体四轮机构属于空间凸轮机构。在柱体凸轮机构中，从动件可以通过直径不大的圆柱凸轮或端面凸轮获得较大的行程。空间凸轮中还有锥体凸轮和球体凸轮等类型，由于应用较少，本书不予介绍。2、按从动件的形式分类根据从动

7、件的端部结构形式，哗仑机构分为：尖顶、滚子、平底和曲面（包括球面）四利

8、类型，每利［类型中从动件的运动形式又分为移动和摆动两种。凸轮机构从动件的基本类型及其特点见表6-1o理论课教案任课教师：聂宁水课程名称机械基础课次内容名称教材对应范围审批签字凸轮机构的工作原理节页次第六章第二节102-106授课时数授课方法讲授为土教具授课时间2004年月日授课班级162、163班教学目的掌握凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点教学重点和难占八、、凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点难点处理方法详细讲解多举实例复习提问课外作业题号习题集相应部分全部§6-2凸轮机构的工

9、作原理一、凸轮机构的工作过程和有关参数凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速转运