机械设计基础(第五版)讲义80774.ppt

§3-1 凸轮机构的应用和类型 §3-2 从动件的常用规律 §3-3 凸轮机构的压力角 §3-4 图解法设计凸轮轮廓 第3章 凸轮机构 内燃机配气机构 3-1 凸轮机构的应用和类型 靠模车削机构 3-1 凸轮机构的应用和类型 绕线机构 3 1 2 A 线 3-1 凸轮机构的应用和类型 3 皮带轮 5 卷带轮 录音机卷带机构 1 放音键 2 摩擦轮 4 1 3 2 4 5 放音键 卷带轮 皮带轮 摩擦轮 录音机卷带机构 3-1 凸轮机构的应用和类型 1 3 2 送料机构 3-1 凸轮机构的应用和类型 凸轮机构组成： 凸轮、从动件、机架。 凸轮机构的优点: 只需设计适当的凸轮轮廓 结构简单、紧凑，设计方便 凸轮机构的缺点: 高副机构，易磨损 3-1 凸轮机构的应用和类型 凸轮机构的分类 按照凸轮的形状： 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 按照从动件的型式： 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 3-1 凸轮机构的应用和类型 二、基本概念与名称 基圆 推程运动角 远休止角 回程运动角 近休止角 升程 3-2 从动件的常用运动规律 一、凸轮机构设计的基本任务 1) 根据工作要求选定凸轮机构的形式； 2) 从动件运动规律； 3) 合理确定结构尺寸； 4) 设计轮廓曲线。 o t ? s rmin h B’ ω A ? 01 ? 01 ? 0 ? 0 ?’0 ?’0 ? 02 ? 02 D B C 线图。从动件运动规律通常表示成? 的函数： 3-2 从动件的常用运动规律 三、常用运动规律 1. 等速运动 3-2 从动件的常用运动规律 刚性冲击： 由于加速度发生无穷大突度而引起的冲击称为刚性冲击。 2. 简谐运动 3-2 从动件的常用运动规律 φ s φ a 1 2 3 4 5 6 φ v 1 2 3 4 5 6 h Ф 柔性冲击： 在起始和终止处理论上a为有限值，产生柔性冲击。 3. 正弦加速度运动（了解） 3-2 从动件的常用运动规律 运动特征：没有冲击 3-2 从动件的常用运动规律 正弦改进等速 +∞ -∞ v s a φ φ φ h o o o Ф 4. 改进型运动规律 将几种运动规律组合，以改善运动特性。 四、运动规律的特性比较 高速轻载 —— 4.89 2.00 变形梯形加速度 高速中载 —— 5.77 1.88 五次多项式 高速轻载 —— 6.28 2.00 正弦加速度 中速中载 柔 性 4.93 1.57 余弦加速度 中速轻载 柔 性 4.00 2.00 等加速等减速 低速轻载 刚 性 ∞ 1.00 等速 推荐应用范围 冲 击 amax/ms-1 h?/?2× vmax/ms-1 h?/?× 运动规律 3-2 从动件的常用运动规律 3-3 凸轮机构的压力角 O B ω 定义：正压力与推杆上力作用点B速度方向间的夹角α。 F ″↑ 若α大到一定程度时，会有： 机构发生自锁 α n n 一、压力角与作用力的关系 不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。 F F′ F″ ---- 有用分力，沿导路方向 ---- 有害分力，垂直于导路 F′一定时， α↑ Ff F′ Ff 为了保证凸轮机构正常工作，要求： αmax [α] [α]=30? --- 直动从动件； [α]=35°～45°--- 摆动从动件； [α]=70°～80°--- 回程。 O B ω 二、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系 P点为速度瞬心， 于是有： v = lOPω rmin ↑ n n P → lOP = v / ω e α ds/d φ = ds/d φ s0 s D = lOC + lCP lCP = lOC = e lCP = ds/d φ - e tanα = S + r2min - e2 ds/d φ - e → α↓ C (S+S0 ) tan α S0= r2min - e2 若发现设计结果α〉[α]，可增大 rmin v v rmin 3-3 凸轮机构的压力角 3-3 凸轮机构的压力角 α ds/d φ O B ω 得： tan α = S + r2min - e2 ds/d φ + e n n 同理，当导路位于中心左侧时，有： lOP =lCP- lOC → lCP = ds/d φ + e 于是： tan α = S + r2min - e2 ds/d φ ± e e “+” 用于导路和瞬心位于中心两侧； “-” 用于导路和瞬心位于中心同侧； 显然，导路和瞬心位于中心同侧时，