第8章凸轮机构讲述.ppt

第8章 凸轮机构 凸轮机构的组成与分类 凸轮机构的基本参数 从动件的运动规律 8.2 凸轮机构的基本参数和从动件的运动规律8.2.1 凸轮机构的基本参数 3.2.2 从动件常用运动规律 1.等速运动 2.等加速等减速(抛物线)运动 3.简谐运动(余弦加速度运动) 2.从动件运动规律的选择原则 考虑因素： 对运动规律的要求 凸轮的转速（动力特性和便于加工） 3.2.4 从动件运动规律的组合 1.满足工作对运动规律的特殊要求； 2.为避免刚性冲击，位移曲线和速度曲线必须连续；而为避免柔性冲击，加速度曲线也必须连续。 3. 尽量减小速度和加速度的最大值。 内燃机配气凸轮机构 凸轮机构是机械中的一种常用机构，在自动化和半自动化机械中应用十分广泛。主要用于：受力不大的控制机构或调节机构。 靠模车削机构 靠模车削机构 自动送料机构 绕线机构 录音机卷带机构 凸轮机构组成：凸轮是一个具有曲线轮廓的构件。含有凸轮的机构称为凸轮机构。它由凸轮、从动件和机架组成。 8.1.1 凸轮机构的基本组成和应用 凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆动。 1－凸轮 2－从动件 3－机架 8.1.1 凸轮机构的基本组成和应用 8.1.2 凸轮机构的分类 1、按凸轮的形状分 （1）盘形凸轮 （2）移动凸轮 （3）圆柱凸轮 绕固定轴线转动 并具有半径变化 的盘形零件。 回转中心趋于无穷远，凸轮沿机架作直线运动。 将移动凸轮卷成圆柱。 2、按从动件的型式分 1、尖顶式从动件 2、滚子式从动件 3、平底式从动件 能与复杂凸轮轮廓保持接触，能实现任意预期的运动规律，但点接触，磨损快。 尖顶处安装一滚子，接触处为滚动摩擦，耐磨损。 接触处为一平面，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。但不能与凹陷的凸轮轮廓接触。 8.1.3 凸轮机构的应用特点： 只需确定适当的凸轮轮廓曲线，即可实现从动件复杂的运动规律；结构简单，运动可靠。 缺点： 从动件与凸轮轮廓为点接触或线接触，接触应力大，易磨损 用途：常用于传力不大的控制机构。 优点： 尖顶式从动件盘形凸轮机构 1、基圆： 凸轮理论轮廓上最小向径为半径所画的圆。 凸轮机构工作过程 2、偏距e： 从动件导路偏离凸轮回转中心的距离。 w O rmin w rmin O e 3、推程： 4、升程： 从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定的 运动规律由离回转中心最近位置A到达 最远位置B的过程。 从动件在推程中所走过的距离h。 5、推程运动角： 6、运休止角： δt = ∠AOB（升程角） 与推程相应的凸轮转角δt。 δS = ∠BOC 从动件在最远位置停止不动所对应的凸轮转角δs。 w A B rmin O B C D δt δs h 9、近休止角： 8、回程运动角： δh =∠COD δs =∠AOD 7、回程： 从动件在弹簧力或重力作用下，，以一 定的运动规律回到起始位置的过程。 与回程相应的凸轮转角δh。 从动件在最近位置停止不动所对应的凸轮转角δs。 δh δs w A B rmin O B C D δt δs h 以纵坐标代表从动件位移s2 ，横坐标代表凸轮转角δ1或t，所画出的位移与转角之间的关系曲线。 从动件位移线图： 上升—停—降—停 t δ1 s2 A B C D h 2p δh δs δt δs A δh δs w A B rmin O B C D δt δs h 从动件位移线图决定于凸轮轮廓曲线的形状。 O B ω1 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。 凸轮机构的压力角 α n n 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” F’----有用分力, 沿导路方向 F”----有害分力，垂直于导路 F”=F’ tg α F’ 一定时， α↑ Ff F’ Ff 为了保证凸轮机构正常工作，要求： α [α] 特点：速度有突变，加速度理论上由零至无穷大，从而使从动件产生巨大的惯性力，机构受到强烈冲击——刚性冲击 适应场合：低速轻载 特点：加速度曲线有突变，加速度的变化率(即跃度j)在这些位置为无穷大——柔性冲击 适应场合：中速轻载 当质点在圆周上作匀速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动规律—简谐运动 特点：有柔性冲击 适用场合：中速轻载(当从动件作连续运动时，可用于高速)