机械制造设计基础凸轮机构PPT课件电子教案.ppt

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1、机械制造设计基础凸轮机构PPT课件1.组成凸轮机构由凸轮1、从动件2、机架3三个基本构件及锁合装置组成。是一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆动。第一节凸轮机构的应用与分类一、凸轮机构的应用2.特点：优点:只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动规律的运动，而且设计简单;凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。缺点:凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的润滑，容易磨损。凸轮机构通常

2、适用于传力不大的机械中。尤其广泛应用于自动机械、仪表和自动控制系统中。3.应用：平面连杆机构虽然应用广泛，但它只能近似地实现给定的运动规律，且设计比较复杂。当从动件须精确地按预定运动规律尤其是复杂运动规律工作时，则常采用凸轮机构。二、凸轮机构的分类：盘形凸轮其凸轮都是绕固定轴线转动且有变化向径的盘形构件。盘形凸轮机构简单，应用广泛，但限于凸轮径向尺寸不能变化太大，故从动件的行程较短。移动凸轮其凸轮是具有曲线轮廓、作往复直线移动的构件，它可看成是转动轴线位于无穷远处的盘形凸轮。圆柱凸轮其凸轮是圆柱面上开有凹槽的圆柱体，可看成是绕卷在

3、圆柱体上的移动凸轮，利用它可使从动件得到较大的行程。1.按凸轮的形状分：盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮尖顶从动件凸轮机构其从动件的端部呈尖点，特点是能与任何形状的凸轮轮廓上各点相接触，因而理论上可实现任意预期的运动规律。尖顶从动件凸轮机构是研究其他型式从动件凸轮机构的基础。但由于从动件尖顶易磨损，故只能用于轻载低速的场合。滚子从动件凸轮机构其从动件的端部装有滚子，由于从动件与凸轮之间可形成滚动摩擦，所以磨损显著减少，能承受较大载荷，应用较广。但端部重量较大，又不易润滑，故仍不宜用于高速。平底从动件凸轮机构其从动件端部为一平底。若不计摩擦

4、，凸轮对从动件的作用力始终垂直于平底，传力性能良好，且凸轮与平底接触面间易形成润滑油膜，摩擦磨损小、效率高，故可用于高速，缺点是不能用于凸轮轮廓有内凹的情况。2.按从动件末端形状分：尖底从动件滚子从动件平底从动件曲底从动件所谓的锁合是指保持从动件与凸轮之间的高副接触。力锁合凸轮机构依靠重力、弹簧力或其他外力来保证锁合，如内燃机配气凸轮机构。形锁合凸轮机构依靠凸轮和从动件几何形状来保证锁合。3.按锁合方式分：力封闭凸轮机构形封闭凸轮机构4.按从动件相对机架的运动方式分为：移动从动件凸轮机构（按其从动件导路是否通过凸轮回转中心分为对心

5、移动从动件和偏置移动从动件凸轮机构。）摆动从动件凸轮机构移动从动件摆动从动件第二节从动件的常用运动规律凸轮轮廓曲线与从动件运动规律的关系生产中对从动件运动的要求是多种多样的。凸轮机构中，凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动规律，反之，从动件的不同运动规律要求凸轮具有不同形状的轮廓。因此，设计凸轮机构时，应首先根据工作要求确定从动件的运动规律，再据此来设计凸轮的轮廓曲线。从动件的运动规律是指其位移s、速度v和加速度a等随凸轮转角δ而变化的规律。这种规律可用方程表示，亦可用线图表示。凸轮机构的基本名词术语（1）基圆以凸轮转动中心为圆心，以

6、凸轮理论轮廓曲线上的最小半径为半径所画的圆。半径用表示。（2）推程从动件从距凸轮转动中心的最近点向最远点的运动过程。（3）回程从动件从距凸轮转动中心的最远点向最近点的运动过程。（4）行程从动件的最大运动距离。常用h表示行程。（5）推程角从动件从距凸轮转动中心的最近点运动到最远点时，凸轮所转过的角度。用表示。（6）回程角从动件从距凸轮转动中心的最远点运动到最近点时，凸轮转过的角度。用表示。（7）远休止角从动件在距凸轮转动中心的最远点静止不动时，凸轮转过的角度。用表示。（8）近休止角从动件在距凸轮转动中心的最近点静止不动时，凸轮转过的

7、角度。用表示。（9）从动件的位移凸轮转过转角时，从动件运动的距离。位移从距凸轮中心的最近点开始计量。推程、远休止、回程、近休止当凸轮连续转动时，从动件将重复上述运动过程。从动件的常用运动规律一、等速运动规律：是指从动件在推程或回程的运动速度为常数的运动规律。凸轮以等角速度转动，从动件在推程中的行程为h。从动件作等速运动规律的运动线图如图所示。其位移曲线为斜直线，速度曲线为平直线，加速度曲线为零线。由图可见，从动件在推程始末两点、处，速度有突变，瞬时加速度理论上为无穷大，因而产生理论上亦为无穷大的惯性力。而实际上，由于构件材料的弹性

8、变形，加速度和惯性力不至于达到无穷大，但仍会对机构造成强烈的冲击，这种冲击称为“刚性冲击”或“硬冲”。因此，单独采用这种运动规律时，只能用于凸轮转速很低以及轻载的场合。由图可见，在推程的始末点和前、后半程的交接处，加速度有突变，因而惯性力也产生突变