机械原理PPT电子课件教案-第3章凸轮机构2.ppt

第3章 凸轮机构 3.1凸轮机构的组成与类型 3.2从动件运动规律设计 3.3凸轮轮廓的设计 3.4凸轮机构基本尺寸的确定 3.5凸轮机构的计算机辅助设计 3.1凸轮机构的组成与类型 3.1.1 凸轮机构的组成 3.1.2 凸轮机构的类型 3.1.2 凸轮机构的应用 3.1.1 凸轮机构的组成 3.1.2 凸轮机构的类型 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 按从动件的形状分类 按从动件的形状分类 按从动件的运动形式分类 小结： 按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类 凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于框架内侧的宽度 缺点：从动件的运动规律的选择受到一定的限制 主回凸轮机构(共轭凸轮机构) 3.1.3 凸轮机构的应用 凸轮机构的特点 3.1.3 凸轮机构的应用 实现无特定运动规律的工作行程 例1：车床床头箱利用凸轮机构实现变速操纵 实现特殊运动规律的工作行程 例2：自动机床中利用凸轮实现自动进刀、退刀 实现对运动鹤动力有特殊要求的工作行程 例3：船用柴油机中凸轮控制阀门的启闭 例4：印刷机通过凸轮组合实现的吸纸吸头的复杂轨迹 3.2 从动件运动规律设计 3.2.1 基础知识：凸轮机构的工作情况 3.2.2从动件常用运动规律 3.2.3从动件运动规律的选择 3.2.3从动件运动规律的组合 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) 4.摆线运动(简介) 5. 3-4-5多项式运动(简介) 3.2.2 从动件常用运动规律 2.等加速等减速(抛物线)运动 2.等加速等减速(抛物线)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) 3.简谐运动(余弦加速度运动) 4.摆线运动(简介) 4.摆线运动(简介) 5. 3-4-5多项式运动(简介) 3.2.3 从动件运动规律的选择 2.从动件运动规律的选择原则 对运动规律的要求 凸轮的转速（动力特性和便于加工） 3.3.1 基本原理（反转法） 3.3.2 图解法设计凸轮轮廓 移动从动件盘形凸轮 尖底从动件 滚子从动件 平底从动件 摆动从动件盘形凸轮 设计总结 3.3.3 解析法 3.3.1 基本原理（反转法） 3.3.1 基本原理（反转法） 3.3.2 图解法设计凸轮轮廓 1. 移动从动件盘形凸轮（2）滚子从动件 2. 摆动从动件盘形凸轮 3.3.3解析法设计凸轮廓线 1、移动滚子从动件盘形凸轮机构 理论廓线方程 1、移动滚子从动件盘形凸轮机构 实际廓线方程 1、移动滚子从动件盘形凸轮机构 刀具中心轨迹方程 3.3.3解析法设计凸轮廓线 2、移动平底从动件盘形凸轮机构 理论廓线方程 2、移动平底从动件盘形凸轮机构 刀具轨迹 3.3.3解析法设计凸轮廓线 3、摆动从动件盘形凸轮机构 B点的坐标方程 凸轮轮廓设计总结： 反转法的灵活应用（－ω） 理论轮廓和实际轮廓 图解法设计时注意： 从动件位移量的截取（注意绘图比例） 凸轮转角的分度 3.4 凸轮机构基本尺寸的确定 1、压力角与许用值 2、 凸轮基圆半径的确定 方法1： 根据满足最大压力角a的要求确定 方法2： 令基圆半径大于1.6～2倍的凸轮轴径，校验压力角a 3、 从动件偏置方向的选择 3、 从动件偏置方向的选择 3、 从动件偏置方向的选择 4、凸轮轮廓形状与滚子半径的关系 外凸凸轮廓线 运动失真 原因： 避免方法： 凸轮设计保证时： 内凹凸轮廓线 滚子半径的选择 考虑结构、强度与运动规律等因素 3.4.2 移动平底从动件盘形凸轮 运动失真原因： 基圆半径的确定: 避免运动失真 从动件偏置方向的选择 平地宽度的确定 3.5 凸轮机构的计算机辅助设计 设计步骤 根据使用场合和工作要求，选择机构类型 根据工作要求选择或设计从动件运动规律 根据机构的具体设计条件，初定凸轮基圆半径、滚子半径等 对凸轮机构进行计算机辅助设计，保证凸轮既满足从动件的运动要求，又具有良好的受力，且机构紧凑。 设计实例 已知绕线机工作时，绕线轴1匀速回转，导线杆2匀速往复运动。已知l＝75mm，绕线时均匀布线。 设计该绕线机。 1）问题的提出： 绕线机：绕线时，线需沿着轴向匀速移动 2）问题的分析 绕线移动速度的求解 3）运动规律 凸轮转速与主轴速比的求解 4）设计方法与步骤 绕线机凸轮机构设计分析 总结 本章基本要求 了解凸轮机构的类型及其应用 选型 从动件运动规律的特点和适用场合，会根据工作要求选择或设计从动件的运动规律。 凸轮机构基本尺寸的确定： 移动滚子从动件凸