第5-2章凸轮机构.ppt

华东交通大学专用 作者： 潘存云教授 第5章 凸轮机构 §5－1 凸轮机构的应用和类型 §5－2 从动件的常用运动规律 §5－3 凸轮机构的压力角 §5－4 图解法设计凸轮的轮廓 §5－5 解析法设计凸轮的轮廓 §5－1 凸轮机构的应用和类型 结构：三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。 作用：将连续回转 = 从动件直线移动或摆动。 优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。 缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。 应用：内燃机 、牙膏生产等自动线、补鞋机、配钥匙机等。 分类：1)按凸轮形状分：盘形、 移动、 圆柱凸轮 ( 端面 ) 。 2)按推杆形状分：尖顶、 滚子、 平底从动件。 特点： 尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构； 滚子――磨损小，应用广； 平底――受力好、润滑好，用于高速传动。 实例 1 2 刀架 o 3).按推杆运动分：直动(对心、偏置)、 摆动 4).按保持接触方式分： 力封闭（重力、弹簧等） 内燃机气门机构 机床进给机构 几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮) r1 r2 r1+r2 =const W 凹槽凸轮 等宽凸轮 等径凸轮 优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。 缺点：线接触，容易磨损。 作者：潘存云教授 主回凸轮 设计：潘存云 设计：潘存云 3 1 2 A 线 绕线机构 3 1 2 A 线 应用实例： 设计：潘存云 3 皮带轮 5 卷带轮 录音机卷带机构 1 放音键 2 摩擦轮 4 1 3 2 4 5 放音键 卷带轮 皮带轮 摩擦轮 录音机卷带机构 设计：潘存云 1 3 2 送料机构 设计：潘存云 δh δh o t δ1 s2 §5－2 推杆的运动规律 凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式; 名词术语： 一、推杆的常用运动规律 基圆、 推程运动角、 基圆半径、 推程、 远休止角、 回程运动角、 回程、 近休止角、 行程。一个循环 rmin h ω1 A 而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。 2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸; 4)设计轮廓曲线。 δs δs δ’s δ’s D B C B’ δt δt 设计：潘存云 δh δh o t δ1 s2 rmin h ω1 A δs δs δ’s δ’s D B C B’ δt δt 运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S2、速度V2、 和加速度a2 随时间t 的变化规律。 S2=S2(t) V2=V2(t) a2=a2(t) 位移曲线 等速运动 运动开始，V由0突变为 加速度a为 同理，运动结束 由于存在刚性冲击，如果单独使用这种运动规律，只适用于低速场合 a=-∞ 华东交通大学专用 作者： 潘存云教授 等加速—等减速运动 每一行程（推程或回程）的前半行程作等加速运动，后半行程作等减速运动 →a有有限值的突变→无速度突变，无刚性冲击 →柔性冲击→中低速凸轮机构 推程:前半行程→等加速 后半行程→等减速 回程:前半行程→等加速 后半行程→等减速 从动件位移函数关系： (V0=0, 等加速等减速 ) 简谐运动规律 注意: 实际上, 从动件 在推、回程的运动规 律并非相同。 分析: 点在圆周上作匀速运动, 它在这个圆的直径上的投影所构成的运动。 凸轮作匀速运动, S2按余弦规律变化→余弦加速度运动→始点与终点有柔性冲击。 由运动图可见，其速度和加速度曲线都是连续的，因此没有柔性冲击，故常用于高速凸轮机构。 正弦加速度运动 设计：潘存云