机械设计基础 陈远华第4章.ppt

4. 1 凸轮机构的组成和分类 4.1.1 凸轮机构的组成 4.1.2 凸轮机构的分类 4. 2 从动件的常用运动规律 4.2.1 基本术语 4.2.2 从动件常用运动规律 4.2.3 从动件常用运动规律的选择 4. 3 凸轮轮廓曲线的设计 4.3.1图解法 4.3.2 解析法 4. 4 设计凸轮机构应注意的问题 4.4.1 凸轮机构的压力角和自锁 4.4.2 凸轮基圆半径的确定 4.4.3 滚子半径的选择 4.4.4 平底从动件的平底尺寸确定 在满足 [α]值的前提下，选取尽可能小的基圆半径rb，以便减小结构尺寸；反过来，在结构空间允许的前提下，可将基圆半径取大些，以利于改善机构的传力性能，减小摩擦阻力和机件的磨损。 对于直动平底从动件盘形凸轮，凸轮的基圆半径应按照使从动件运动“不失真”的条件确定。 * * 第4章 凸轮机构 4. 1 凸轮机构的组成和分类 4. 2 从动件的常用运动规律 4. 3 凸轮轮廓曲线的设计 4. 4 设计凸轮机构应注意的问题 4.1.1 凸轮机构的组成 4.1.2 凸轮机构的分类 ? 配气凸轮机构 凸轮机构在机器中应用非常广泛。在内燃机中，采用凸轮机构使进气门打开或使排气门关闭。 引入案例 由凸轮、从动件和机架三个构件组成 。 凸轮机构 1．按凸轮的形状分类 （1）盘形凸轮 （2）移动凸轮 （3）圆柱凸轮 2．按从动件的形状分类 （1）尖顶推杆 （2）圆顶推杆 （3）滚子推杆 （4）平底推杆 3．按凸轮高副的锁合方式分类 （1）力锁合 （2）形锁合 4.2.1 基本术语 4.2.2 从动件常用运动规律 4.2.3 从动件常用运动规律的选择 1．理论轮廓线 2．实际轮廓线 3．基圆 4．推程 5．远休止角 6．回程 7．近休止角 1．等速运动规律 2. 等加速等减速运动规律 3. 余弦加速度运动规律 4. 正弦加速度运动规律 1.首先要考虑从动件运动规律的冲击特性。 2. 其次应考虑从动件的运动速度。 3.还应考虑从动件的加速度。 4.3.1 图解法 4.3.2 解析法 （一）尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计 1. 选取比例尺，选O点，以rb为半径画出基圆。 2. 以Ao点为起点，按-ω方向将基圆等分，得A1、A2、A3……。 3. 量取位移曲线11＇、22＇、33＇、……。 4. 以点A1、A2、A3……为起点，使各点的半径值增加11＇、 22＇、33＇、……，得B1、B2、B3……。 5. 连接B0、B1、B2……，得凸轮轮廓曲线。  绘制步骤： （二）平底从动件盘形凸轮轮廓的设计 1. 按尖顶从动件凸轮曲线的绘制步骤（同上）得点B1、B2、B3……。 2. 过Bo、B1、B2 ……绘制代表平底平面的直线段，该直线段的位置角与反转时平底的方位相同。 3. 做各直线段的包络线，即为凸轮轮廓曲线。 绘制步骤 ： （三）摆动滚子从动件凸轮轮廓的设计 1. 选比例尺，以O点为圆心，以rb为半径画出基圆，以lOC为半径画出中心圆。 2. 取Co为起点，按-ω方向等分得Co、C1、C2、C3……。 3. 以Co、C1、C2、C3……为圆心，以lCB为半径画弧与基圆相交，得Ao、A1、A2、A3……，连接CoAo、C1A1、C2A2、C3A3……。 5. 以CoAo、C1A1、C2A2、C3A3……为起点，使各从动杆位置增加角位移值11＇、22＇、33＇、……，得一系列摆杆新位置线。 6. 以Co、C1、C2、C3……为圆心，以从动杆长lCB为半径画弧与摆杆新位置线相交，得Bo、B1、B2、B3……。 7. 连接Bo、B1、B2……，即得摆杆滚轮中心的轨迹曲线。 8. 以Bo、B1、B2、B3……为圆心，以滚子半径rr为半径，作一系列圆，再作系列圆的内包络线，即为实际轮廓曲线。 绘制步骤： 根据已知的机构参数和从动件的运动规律，列出凸轮的轮廓曲线方程，并通过计算求出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值，通过连接各点得到凸轮的轮廓曲线 . 4.4.2 凸轮基圆半径的确定 4.4.1 凸轮机构的压力角和自锁 4.4.3 滚子半径的选择 4.4.4 平底从动件的平底尺寸确定 从动件所受凸轮正压力的方向与从动件移动速度方向之间所夹的锐角，称为压力角。 当压力角增加到一定值时，推动从动件沿导路方向移动的有用分力不足以克服阻碍从动件运动的摩擦力时，从动件将发生自锁。 在推程中，直动从动杆取 =35o~45o。在回程中，通常不会自锁，直动从动杆和摆动从动杆推荐取 =30o, 摆动从动杆取 =70o~80o。 *