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第七章 凸轮机构 第七章 凸轮机构 盘形凸轮：结构简单，易于加工。应用最为广泛 移动凸轮：可视为盘形凸轮的回转轴心处于无穷远处时演化而成的 圆柱凸轮：空间凸轮机构 2、按从动件的形状分类 凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都相等，且等于从动件矩形框架2内侧两个平底之间的距离H。 等径凸轮机构 过凸轮轴心O所作任一径向线上与凸轮相接触的两滚子中心间的距离处处相等。 基圆：凸轮上具有最小半径ro的圆 推程与推程角：当凸轮廓线上的曲线段与从动件接触时，推动从动件沿导路由起始位置运动到离凸轮轴心最远的位置。从动件的这一运动行程称为推程。此过程对应凸轮所转过的角度称为推程角Φ，从动件沿导路移动的最大位移称为升距h。 3.刀具的中心轨迹方程 几种常见的盘形凸轮机构的压力角 平面凸轮机构基本尺寸的确定 在图b和d中，由于从动件的平底在运动中的任一位置都与凸轮廓线相切，因此这类凸轮机构的压力角在凸轮机构整个运动周期中为常值。 二、压力角对凸轮机构受力的影响 平面凸轮机构基本尺寸的确定 其他条件相同时，压力角越大，推动从动件所需的作用力越大； 当压力角非常大时，理论上作用力为无穷大时才能推动从动件，此时凸轮机构将发生自锁。我们将此时凸轮机构的压力角称为临界压力角 三、许用压力角 平面凸轮机构基本尺寸的确定 许用压力角：为改善凸轮机构的受力情况、提高机械效率，规定了允许采用的最大压力角　　。 　　推程（工作行程）推荐的许用压力角为： 　　直动从动件 　　摆动从动件 　　回程（空回行程） 凸轮基圆半径的确定 平面凸轮机构基本尺寸的确定 一、基圆半径对压力角的影响 增大基圆半径，可使凸轮机构的压力角减小； 增大基圆半径会使凸轮机构的整体尺寸增大 在压力角不超过许用值的原则下，应尽可能采用较小的基圆半径。 二、基圆半径的确定方法 平面凸轮机构基本尺寸的确定 １、直动滚子从动件 为保证凸轮机构在整个运动周期中均能满足　　　　　，应选取计算结果中的最大值作为凸轮的基圆半径。 ２、平底直动从动件 平面凸轮机构基本尺寸的确定 基圆半径　的确定应使从动件运动不失真，即应保证凸轮廓线全部外凸，或各点处的曲率半径 平面凸轮机构基本尺寸的确定 滚子半径的选择 一、滚子半径对实际廓线的影响 １、凸轮理论廓线外凸的情况 可画出正常的实际廓线 实际廓线变尖 实际廓线干涉，导致运动失真。 平面凸轮机构基本尺寸的确定 ２、凸轮理论廓线内凹的情况 平面凸轮机构基本尺寸的确定 无论滚子半径如何选取，总可以平滑地做出凸轮的实际廓线。 平面凸轮机构基本尺寸的确定 一、滚子半径的确定方法 １、考虑凸轮实际廓线出现变尖或失真现象 ２、考虑结构、强度与运动规律等因素 平面凸轮机构基本尺寸的确定 平底直动从动件平底尺寸的确定 平面凸轮机构基本尺寸的确定 从动件偏置方向的确定 为了减小凸轮机构推程的压力角，应使从动件导路的偏置方向与推程时的相对速度瞬心位于凸轮轴心的同一侧。 凸轮逆时针回转，从动件右偏置 凸轮顺时针回转，从动件左偏置 2.二次多项式 　　工程中通常采用的二次多项式运动规律，是指在从动件的一个运动行程中（推程或回程），前半段采用等加速，后半段采用等减速，其位移曲线为两段光滑相连的反向抛物线，故有时又称为抛物线运动规律。其运动方程和运动线图如下所示 从动件的运动规律 速度曲线连续，而加速度曲线在运动的起始、中间点和终点处不连续。将这种由于有限值的加速度突变而产生的冲击称为柔性冲击。适用于中、低速轻载。 推程运动方程 等加速等减速运动规律运动线图 从动件的运动规律 3.五次多项式 　　五次多项式运动规律的位移、速度和加速度方程的一般表达式为 从动件的运动规律 将边界条件分别代入，可解得6个待定系数，得到从动件在推程中五次多项式运动规律的方程为 位移方程中仅含有3、4、5次幂，故又称为3-4-5次多项式 从动件的运动规律 该种运动规律的速度与加速度曲线均连续，因而不产生刚性与柔性冲击，可适用于高速中载工况 五次多项式运动规律 从动件的运动规律 从动件的运动规律 二、三角函数运动规律 1、简谐运动规律 图a所示为描述简谐运动轨迹的示意图。图中横坐标为凸轮转角 ，纵坐标为从动件位移s 。设当质点沿圆周转过任一角度时 ，对应凸轮的转角为 ，则质点沿圆周等速运动时向纵坐标方向的投影，即为简谐运动规律的位移曲线。 简谐运动规律运动线图 推程运动方程 由于该种运动规律的加速度曲线按余弦规律变化，故又称为余弦加速度运动规律。 可知该运动规律的起始与终点处加速度突变为有限值，因而会产生柔性冲击。如果从动件的运动仅具有推程和回程阶段，则其加速度曲线也连续，不产生柔性冲击，因而可应用于高速工况场合。 从动件的运动