第十三章_凸轮机构 (公开课).ppt

第十三章 凸轮机构 13-1凸轮机构的应用和分类 13-2从动件的常用运动规律 13-3用图解法绘制盘形凸轮工作轮廓 13-4凸轮机构设计中应注意的问题 13-4凸轮机构设计中应注意的问题 一、凸轮压力角 1.压力角及许用值 （1）凸轮机构的压力角定义?凸轮机构从动件作用力的方向线与从动件上力作用点的速度方向之间所夹的锐角，用α表示。 （2）压力角与作用力以及机构尺寸的关系 将凸轮对从动件的作用力F分解为F1和F2。F1为有效分力，F2为有害分力，当压力角α越大，有害分力F“越大，如果压力角增大，有害分力所引起的摩擦阻力也将增大，摩 擦功耗增大，效率降低。 如果压力角大到一定值时，有害分力所引起 的摩擦阻力将大于有效分力F‘，这时无论 凸轮对从动件的作用力F有多大，都不能使 从动件运动，机构将发生自锁。 α越大，rb越小，凸轮机构紧凑。 α越小，rb越大，凸轮机构传力性能越好，但机构不紧凑 (3)许用压力角 为了提高机构的效率、改善其受力情况，通常规定一许用压力角[α]，使 ??????????????????。推程：直动推杆取[α]＝300；摆动推杆[α]＝300～450；回程：通常不会引起自锁问题，但为了使推杆不至产生过大的加速度从而引起不良后果，通常取 ???? [α]=?700～800。 ?? (4)压力角校核 αmax一般出现在 1）从动件的起点位置 2）从动件最大速度位置 3）凸轮轮廓向径变化最大部分 滚子从动件按理论轮廓校核 平底从动件一般α=0，不需校核 若αmax [α]: 增大基圆半径 偏置从动件 2.凸轮基圆半径的确定 rb越小，凸轮机构紧凑，但α越大，会造成 αmax [α]，所以rb不能过小 rb越大， α越小，凸轮机构传力性能越好，但机构不紧凑 d:安装凸轮处轴径 3.从动件偏置方向的选择 对于偏置式从动件盘形凸轮，其推程角的大小与从动件偏置的方位有关。若凸轮逆时针方向转动，从动件偏置在凸轮转动中心右侧时压力角较小；当凸轮顺时针转动时，从动件采用左侧偏置压力角较小。另外，适当增大偏距e，也可以使推程角减小。 理论廓线的曲率半径：r0 实际廓线的曲率半径：r 二、滚子半径的选取 内凹轮廓： 滚子半径：rr 当rr?0时，实际轮廓为一光滑曲线。 当rr=?0时，实际轮廓将出现尖点，极易磨损，会引起运动失真。 rr ? ?0 rr?0 ?= ?0 - rr 0 rr=?0 ?0 ? = ?0 - rr= 0 rk 当rr?0时，实际轮廓将出现交叉现象，会引起运动失真。 rk ? ?0 ?= ?0 + rr 0 内凹的轮廓曲线不存在失真。 ?0 rr rr?0 ?= ?0 - rr 0 ?= ?0 – rr 3 mm， rr ?0 - 3 mm rr 0.8 ?0 rr 0.4rb 或 一般 §13-1 凸轮机构的应用和分类 §13-2 从动件的常用运动规律 §13-3 以图解法绘制盘形凸轮工作轮廓 §13-4 凸轮机构设计中应注意的问题 凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力，是一种常见的高副机构，结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预定的复杂运动规律。 一、凸轮机构的应用和特点 配气机构 内燃机? 凸轮式内燃机配气机构 自动车床上的走刀机构 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 (1)结构简单、紧凑，工作可靠，容易设计； (2)高副接触，易磨损 4.应用：适用于传力不大的控制机构和调节机构 二、凸轮传动机构的类型 1.按凸轮的形状和运动分类 (1)盘形凸轮 (2) 移动凸轮 (3)圆柱回转凸轮 2.按从动件的形状分类 (1)尖顶从动件 (2)滚子从动件 (3)平底从动件 3.按从动件的运动形式 （2）摆动从动件 （1）移动从动件 一、凸轮传动的工作过程 ★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 二、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 ??? 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