机械原理凸轮机构及其设计PPT精品医学课件.ppt

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1、凸轮机构及其设计本章教学内容凸轮机构的应用和分类推杆的运动规律凸轮轮廓曲线的设计凸轮机构基本尺寸的确定§9-1凸轮机构的应用和分类一．凸轮机构的组成及应用1.组成：——高副机构凸轮——具有曲线轮廓或凹槽的构件推杆——被凸轮直接推动的构件机架——相对参照系锁合装置——保证高副始终可靠接触的装置内燃机配气机构凸轮1、从动件2、机架、锁合装置42.应用：凸轮机构具有结构简单，可以准确实现要求的运动规律等优点，因而在工业生产中得到广泛的应用。自动机走刀机构自动送料机构3.特点：优点：1）可使从动件得到各种预期的运动规律。3）从动件行程不宜过大，否则会使凸轮变得笨重。2）加工比较困难。

2、缺点：1）高副接触，易于磨损，多用于传递力不太大的场合。3）实现停歇运动2）结构紧凑。二.凸轮机构的分类1、按凸轮的形状分：平面凸轮空间凸轮盘形凸轮移动凸轮圆柱面凸轮端面凸轮2、按从动件端部型式分：尖顶从动件——易磨损，承载能力低，用于轻载低速滚子从动件——磨损小，承载能力较大，用于中载中速平底从动件——受力好，润滑好，常用于高速3、按从动件的运动方式分：直动从动件摆动从动件对心偏置机构的命名对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构4、按凸轮与从动保持接触的锁合装置分：(1)力锁合利用推杆的重力、弹簧力或其它外力使推杆始终与凸轮保持接触(2)形锁合利用凸轮

3、与推杆构成的高副元素的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触槽凸轮机构等宽凸轮机构等径凸轮机构共轭凸轮机构绕线机构3作者：潘存云教授12A线应用实例：13245放音键卷带轮皮带轮摩擦轮录音机卷带机构132送料机构0r0§9-2从动件常用运动规律一.基本概念h01020理论廓线——与尖端从动件相接触的廓线基圆r0——凸轮理论廓线上最小向径为半径所作的圆行程h()——从动件在推程或回程中移动的距离h(角度)推程，推程运动角0回程，回程运动角0远休止，远休止角01近休止，近休止角02实际廓线——与滚子或平底从动件相接触的廓线压力角运动规律：推杆在推程或回程

4、时，其位移S、速度V、和加速度a随时间t的变化规律。形式：多项式、三角函数。S=S(t)V=V(t)a=a(t)二.从动件常用运动规律★从动件的运动规律——从动件的运动（位移、速度和加速度）与时间或凸轮转角间的关系。★从动件常用运动规律按照从动件在一个循环中是否需要停歇及停在何处等，可将凸轮机构从动件的位移曲线分成如下四种类型：（1）升-停-回-停型（2）升-回-停型（3）升-停-回型（4）升-回型sO01022sO022sO012sO2多项式运动规律s=C0+C1+C22+…+Cnn1.1n=1运动方程式一般表达式：推程

5、运动方程：等速运动规律等速运动规律边界条件运动始点：=0,s=0运动终点：=0，s=hc0=0c1=h/0推程运动方程式：作推程运动线图h0sOvO0(h/0)aO0+∞-∞从动件在起始和终止点速度有突变，使瞬时加速度趋于无穷大，从而产生无限值惯性力，并由此对凸轮产生冲击——刚性冲击回程运动方程边界条件运动始点：=0,s=h运动终点：=0，s=0c0=hc1=h/0★等速运动规律运动特性从动件在运动起始和终止点存在刚性冲击适用于低速轻载场合1.2n=2运动方程式一般表达式：s=C0+C1+C22v=ds/dt=C1+2C2a=dv

6、/dt=2C22等加速运动规律等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律亦称为抛物线运动规律注意：为保证凸轮机构运动平稳性，常使推杆在一个行程h中的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，且加速度和减速度的绝对值相等。例如：将推程[0，0]划分为两个区段：加速段[0，0/2]减速段[0/2，0]推程运动方程推程等加速段边界条件：s=C0+C1+C22v=ds/dt=C1+2C2a=dv/dt=2C22运动始点：=0,s=0，v=0运动终点：=0/2，s=h/2C0=C1=0C2=2h/02加速段运动方程式为：推程等减速段边界条件：运动始点：=0

7、/2，s=h/2运动终点：=0,s=h，v=0C0=h，C1=4h/0C2=2h/02减速段运动方程式为：作推程运动线图s123414916sOh00/2h/2作位移曲线vO00/22h/0aO0/24h2/0204h2/02作速度曲线作加速度曲线hsO00/2h/2vO00/22h/0aO0/24h2/0204h2/02从动件在起点、中点和终点，因加速度有有限值突变而引起推杆惯性力的有限值突变，并由此对凸轮产生有限值冲击——