第13章 凸轮机构课件.ppt

第13章 凸轮机构 1. 按凸轮的形状分类 盘形凸轮：最基本的形式，结构简单，应用最为广泛 移动凸轮：凸轮相对机架做直线运动 圆柱凸轮：空间凸轮机构 2. 按从动件的端部形状分类 2. 按从动件的端部形状分类 1、凸轮机构主要由　　 　、　 　 和 　　　 　三部分组成。 2、从动件的运动规律为 时，凸轮机构会产生刚性冲击 3、已知：凸轮机构运动规律如下，绘制从动件的位移曲线 * 第13章 凸轮机构 一、凸轮机构的组成、特点及应用 三、从动件的常用运动规律 四、 凸轮机构的结构与材料 二、凸轮机构的分类 高副机构 内燃机配气凸轮机构 一、凸轮机构的组成 、特点及应用 主动件回转，使气门杆按照一定要求上下运动做上下运动，控制气门的开启和关闭。 1、组成：凸轮，从动件，机架 2、作用：将凸轮的转动或移动转变为从动件的移动或摆动 3、特点: (1)只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。 (2)结构简单、紧凑，工作可靠，容易设计 (3)高副接触，易磨损。 (4)凸轮轮廓形状复杂，加工比较困难。 4、应用：适用于传功率不大，低速的的控制机构和调节机构 一、凸轮机构的组成和特点 1—凸轮 2—从动杆 3—机架 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 二、凸轮机构的分类 （1）尖端从动件 尖端能以任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意的运动规律。但尖端处极易磨损，只适用于低速场合。 （2） 滚子从动件 （3）平底从动件 凸轮与从动件之间为滚动摩擦，因此摩擦磨损较小，可用于传递较大的动力。 从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好，受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。 3. 按从动件的运动形式分类 （1） 移动从动件 （2） 摆动从动件 （一）凸轮传动的工作过程及有关名称 ★基圆：以凸轮最小半径rb所作的圆，rb称为凸轮的基圆半径。 ★推程、推程运动角： ★推杆的运动规律：是指推杆在运动过程中，其位移、速度和加速度随时间变化（凸轮转角δ变化）的规律。 ★远休、远停歇角： ★回程、回程运动角： ★近休、近停歇角： ★行程：h ★位移：s=r-rb 三、从动件的常用运动规律 （二）位移线图 将从动件的位移s与凸轮转角δ的关系用曲线表示，此曲线称为从动件的位移曲线(s-δ曲线)。 当凸轮以一定的角速度ω转动时，从动件的位移s、速度v、加速度a的变化规律，都由凸轮的轮廓所决定。也可以认为从动件的不同运动规律要求凸轮具有不同的轮廓形状。 ??? 运动特性：当采用匀速运动规律时，推杆在运动的起始点和终止点因速度有突变，在理论上加速度值为瞬时无穷大，使推杆产生非常大的惯性力，致使凸轮受到很大的冲击，称为刚性冲击。 推程运动线图 适用场合：低速、轻载。 （三）常用的从动件运动规律 1、等速运动规律 运动方程式一般表达式： 推程 2.等加速等减速运动规律 运动方程式一般表达式： 推程前半段 推程后半段 运动特性：当采用等加速等减速运动规律时，在起点、中点和终点时，加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，所以，凸轮机构中由此而引起的冲击称为柔性冲击。 ??? 适用场合：中速、轻载。 2.等加速等减速运动规律 3.余弦加速度运动规律（简谐运动曲线） 运动方程式一般表达式： 推程： s2＝h[1-cos(πδ1/δt)]/2 v2 ＝πhω1sin(πδ1/δt)δ1/2δt a2 ＝π2hω21 cos(πδ1/δt)/2δ2t 回程： s2＝h[1＋cos(πδ1/δh)]/2 v2＝-πhω1sin(πδ1/δh)δ1/2δh a2＝-π2hω21 cos(πδ1/δh)/2δ2h 3.余弦加速度运动规律（简谐运动曲线） 运动特性：当采用余弦加速度运动规律时，从动件在运动起始和终止位置，加速度曲线不连续有突变，存在着柔性冲击。 适用场合：中速、轻载。 （四）从动件运动规律的选择 选择推杆运动规律的基本要求 ◆满足机器的工作要求； ◆使凸轮机构具有良好的动力特性； ◆使所设计的凸轮便于加工。 四、凸轮的结构与材料 1.凸轮的结构（与轴的固定方式有关） （1）整体式 　凸轮轴 四、凸轮的结构与材料 1.凸轮的结构（与轴的固定方式有关） （2）键联接式 用平键联接 四、凸轮的结构与材料 1.凸轮的结构（与轴的固定方式有关） （3）销联接 用圆锥销联接 四、凸轮的结构与材料 1.凸轮的结构（与轴的固定方式有关） （4）整体式弹性开口锥套螺母联接式(多用于凸轮与轴的角度需要经常调整的场合)等。 用弹性锥套和