1、2、3讲(机构部分).ppt

机械设计基础 机制教研室 4.3凸轮机构 内容提要： （分二次课进行介绍） 凸轮机构的特点与分类 从动件常用运动规律 图解法设计凸轮轮廓 凸轮机构设计中的几个问题 引 言 凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，凸轮机构就是利用凸轮的轮廓或凹槽与从动件接触，当凸轮运动（旋转或移动）时，推动从动件按任意给定的运动规律运动的机构。 为实现各种复杂的运动要求，采用凸轮机构，其设计比较简便。只要将凸轮的轮廓曲线按照从动件的运动规律设计出来，从动件就能较准确地实现预定的运动规律。 应用实例1： 内燃机配气机构 当凸轮连续转动时，阀门杆就断 续地作往复移动从而控制阀门的开闭。 应用实例2： 右图示为自动车床的横向进刀机构，凸轮槽通过滚子推动扇形齿轮2摆动，扇形齿轮再推动齿条带动刀架移动。 应用实例3： 14.3.1凸轮机构的特点与分类 1.凸轮机构的组成与特点 组成 由凸轮、从动件、机架构成。 通常凸轮作匀速转动，而从动 件则按预定的运动规律运动（移 动或摆动），从动件的运动规律 由凸轮曲线控制。 特点 能严格实现运动规律，结构简单、紧凑，设计较方便；易磨损，承载不大，凸轮加工较困难。 应用 用于受力不大的控制与调节机构中。 2、按从动件运动方式分： ⑴移动从动件凸轮机构 ⑵摆动从动件凸轮机构 3、按从动件端部结构分： 　　⑴　尖顶从动件凸轮机构 结构简单，能与复杂的凸轮 轮廓保持接触，从而可实现复杂 的运动规律，但尖顶易磨损，只 适用传力不大的低速凸轮机构。 　　⑵　滚子从动件凸轮机构 磨擦小，不易磨损，应用最普遍。 　　⑶　平底从动件凸轮机构 高速工作时较易与凸轮间形 成油膜而减少磨擦、磨损，应用 于高速，但不能用于有形轮廓的 凸轮机构。 2、等加速-等减速运动规律 a = a0前半程作等加速运动，后半程作等减速运动。 3、余弦加速度运动运动规律 （简谐运动规律）定义：当一点在圆周上作匀速运动时，它在这个圆的直径上的投影所构成的运动，称为简谐运动。 4.3.3 图解法设计凸轮轮廓 　　设计步骤如下：⑴　确定比例，画出位移线图。⑵　作出凸轮机构的初始位置：以与位移线图相同的比例画出基圆，作从动件的起始点；⑶　确定凸轮转角与从动件位移的对应关系：用反转法画出推程运动角、远休止角、回程角、近休止角，并在相应段与位移线图对应划出相同等分；⑷　作出从动件尖端相对于凸轮的各个位置。⑸　光滑连接。 　 4.3.4凸轮机构设计中的几个问题 1、凸轮机构的压力角和自锁 1）定义： ⑴　压力角：从动件在接触点所受力的方向线与该点速度方向线之间所夹的锐角。 ⑵　自锁：无论凸轮给从动件的力有多大，都不能使从动件运动，这种现象称为自锁。 2）凸轮机构传力性能好坏的指标： 压力角。 3）影响压力角大小的因素： 基圆半径的大小。 4）设计时合适压力角的条件： αmax≤〔α〕 移动从动件的推程〔α〕 ≤ 30°∽40° 摆动从动件的推程〔α〕 ≤ 40°∽50° 压力角的测量方法：如图示。 凸轮机构的最大压力角αmax可能出现在以下位置： （1）从动件的初始位置； （2）从动件具有最大速度的位置； （3）凸轮轮廓急剧变化的位置。 当最大压力角αmax 超过许用压力角 时，应采取如下措施减小压力角： 4.4 其他常用机构 内容提要： 棘轮机构 槽轮机构 螺旋机构 （3）双动式棘轮机构 　 4.4.2槽轮机构 内槽轮机构 4个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转1/4周。 　　6个槽的槽轮机构：构件1转一周，槽轮转1/6周。 二、槽轮机构的特点 结构简单，工作可靠，机械效率高，能准确控制转动的角度。常用于要求恒定旋转角的分度机构中。但对于一个已定的槽轮机构来说，其转角不能调节。 在转动始、末，加速度变化较大，有冲击。 三、槽轮机构的应用 应用在转速不高，要求间歇转动的装置中。 实例应用1 电影放映机中，实现间歇地移动影片。 实例应用2 六角车床刀架转位机构。 4.4.3　螺旋机构 1、螺旋传动的几种常见类型 2）按用途分三类： ⑴　传力螺旋 ——举重器、千斤顶、 加压螺旋。 特点：低速、间歇 工作，传递轴向力大、 自锁。 ⑵　传导螺旋——机床进给螺杆—传递运动和动力特点：速度高、连续工作、精度高。   ⑶　调整螺旋 ——机床、仪器及测 试装置中的微调螺旋。 特点：是受力较小 且不经常转动.  2、螺旋传动的特点