凸轮机构的应用及其分类资料.ppt

§3?1 凸轮机构的应用及其分类;§3-1 凸轮机构的应用和类型;动画;　 如图为弹子锁与钥匙组成的凸轮机构，钥匙是凸轮，插入弹子锁的锁芯中，凸轮廓线将不同长度的弹子2推到同样的高度，即每一对弹子（2与7）的分界面与锁芯和锁体的分界面相齐，则通过锁体可以转动锁芯，拨开琐闩4。 ;　下图为自动送刀机构， 当带有凹槽的凸轮1转动时，通过槽中的滚子，驱使推杆2作往复移动。凸轮每转过一周，推杆即从储料器中推出一个毛坯，送到加工位置。;冲压机 （动画）; 凸轮机构主要是由机架，凸轮和从动件组成，凸轮和从动件之间形成高副。 凸轮机构的特点是：结构简单、紧凑，设计 容易且能实现任意复杂的运动规律。 但因凸轮与从动件之间系点、线接触， 易于磨损，故只用于受力不大的场合。;一）按凸轮的形状分; 1、尖顶从动件 2、滚子从动件 3、平底从动件;三）、根据从动件的运动形式分;2、摆动从动件凸轮机构;四)按机构封闭性质分 ⑴ 力封闭式 利用弹簧力或从动件重力使从动件与凸轮保持接触，如右图所示。 ⑵ 形封闭式 利用凸轮或从动件的特殊形状而始终保持接触。如下图所示。 ;五)按从动件导路与凸轮的相对位置分 ⑴ 对心凸轮机构 从动件导路中心线通过凸轮回转中心。 ⑵ 偏心凸轮机构 从动件导路中心线不通过凸轮回转中心，而存在一偏置距离。; 凸轮机构设计的根本任务 是根据工作要求选定合适的凸轮机构的型式及从动件的运动规律，并合理地确定基圆等基本尺寸，然后根据选定的从动件的运动规律设计出凸轮应具有的凸轮轮廓曲线。其中，根据工作要求选定从动件的运动规律，乃是凸轮轮廓设计的前提。 ; 一、凸轮机构运动分析 1. 凸轮机构的基本名词术语 ⑴基圆、基圆半径——以凸轮轮廓最小向径rmin为半径所作的圆称为凸轮的基圆， rmin 称为基圆半径。如图所示。 ⑵从动件推程、升程、推程运动角——从动件在凸轮轮廓的作用下由距凸轮轴心最近位置被推到距凸轮轴心最远位置的过程称为从动件的推程，在推程中从动件所走过的距离称为从动件的升程h，推程对应的凸轮转角?t称为推程运动角???如图所示。;⑶ 远休止角——从动件在距凸轮轴心最远位置处静止不动所对应的凸轮转角?s称为远休止角。 ⑷回程、回程运动角——从动件在凸轮轮廓的作用下由距凸轮轴心最远位置回到距凸轮轴心最近位置的过程称为从动件的回程，回程中凸轮转过的角度?h称为回程运动角，如图所示。 ⑸近休止角——从动件在距凸轮轴心最近位置处静止不动所对应的凸轮转角?s′称为近休止角。 ;凸轮机构的运动原理; 需要说明的是，其中两个停止阶段可能有，也可能没有。因此，凸轮机构在一个运动循环中，最多只 具有这四个运动阶段。 ;一、基本运动规律;等速运动规律;1、建立坐标系，并将横 坐标6等分，分别记作1、 2、3、4、5、6,以o为端点 作一射线并按平方关系描点记为1、4、9、4、1、0。 ;?;1;（三）正弦加速度规律; 运动规律组合应遵循的原则： 1、对于中、低速运动的 凸轮机构，要求从动件 的位移曲线在衔接处相切，以保证速度曲线的 连续。 　　　 2、对于中、高速运动的凸轮机构则还要求从动 件的速度曲线在衔接处相切，以保证加速度曲 的连续。 ;从动件常用基本运动规律特性; 改进型等速运动规律; §3-3 凸轮机构的基本尺寸的确定;一、凸轮机构中的作用力与凸轮机构的压力角;e; 上式表明，驱动从动件的有用分力F′一定时，压力角α 越大，则有害分力F″越大，机构的效率越低。 当α增大到一定程度，以致F″在导路中所引起的摩擦阻力大于有用分力F′时，无论凸轮加给从动件的作用力多大，从动件都不能运动，这种现象称为自锁。 ;从减小推力和避免自锁的观点来看，压力角愈小愈好。 凸轮廓线上不同点处的压力角是不同的。为保证凸轮机构能正常运转，设计时应使最大压力角不超过许用压力角[?]，即?max≤[?] ，对于直动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[?]=30°；对于摆动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[?]=45°。 ;二、压力角与凸轮机构尺寸的关系 由上图所示的偏置尖顶从动件盘形凸轮机构可知，凸轮机构的压力角?与基圆半径rmin和偏心距e的关系为：; 由上式可知：①当其它条件不变时，压力角α愈大，基圆半径rmin愈小，即凸轮尺寸愈小。故从机构尺寸紧凑的观点来看，压力角大好。②当其它条件不变时，从动件偏置方向使e前为减号(偏距及瞬心P在凸轮回转中心同一侧)时，可使压力角α