[工学]第三章凸轮机构设计.ppt

§3-3 凸轮廓线曲线的设计 * * * * * §3—1 凸轮机构的应用和类型 第三章 凸轮机构设计 §3—2 从动件常用的运动规律 §3—3 图解法设计凸轮轮廓曲线 本章要点 §3—4 设计凸轮机构应注意的问题 §3-1 凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构的应用 二、凸轮机构的分类 1、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。 一、凸轮机构的应用 2、凸轮机构的应用 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。 配气机构 绕线机构 靠模机构 进刀机构 凸轮机构的优点： 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。 二、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、尖顶从动件 2、滚子从动件 3、平底从动件 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，但不能与凹陷的凸轮轮廓接触。接触处易形成油膜，能减少磨损，多用于高速凸轮 §3―2从动件常用运动规律 尖底直动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。 一、基本概念 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。 10、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。 1、推程： 2、升程： 3、 推程运动角： 4、 运休止角： 7、近休止角： 6、 回程运动角： 5、 回程： AB 偏置尖顶直动从动件盘形凸轮 δt δs δh δs w A B O B C D h CD h δt δs δh δs 理论廓线、工作廓线 基圆半径指的是理论廓线上的最小向径 . 工 理 一、等速运动规律：从动件运动的速度为常数 (直线位移运动规律、 一次多项式运动规律) S2 d1 d0 H V2 d1 d0 a2 d1 Hw d0 ∞ ∞ d0 特点：设计简单、匀速进给、amax 最小。 始点、末点有刚性冲击。 适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求匀速的情况。 v2=Hw/ d0 二、等加速等减速运动规律:从动件在前半程或回程（h/2） 中作等加速运动，后半推程或回程（h/2）中作等减速运动 (抛物线位移运动规律、二次多项式运动规律) S2 d1 d0 H V2 d1 d0 a2 d1 2Hw d0 d0 4Hw2 d02 d0 H 特点: amax 最小 → 惯性力小。 起、中、末点有软性冲击. 适于中速、轻载. S2 d1 a2max=4Hw2/d02 V2max=2Hw/d0 a2 d1 三、余弦加速度运动规律 (简谐运动位移运动规律) d0 H 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4