储能电池模组设计与应用 储能电池模组设计与应用 第14讲-常用机构（凸轮机构 ）.ppt

4.2 凸轮机构 模块四 常用机构 凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件，凸轮轮廓按输出运动学特性和动力学特性的要求设计。 含有凸轮的机构称为凸轮机构。 凸轮机构分为平面凸轮机构与空间凸轮机构两大类。 所有构件间的相对运动均为平面运动的凸轮机构称为平面凸轮机构 各构件间的相对运动包含空间运动的凸轮机构称为空间凸轮机构 1—凸轮 2—导筒 3—气门 4.2 凸轮机构 4.2 凸轮机构 4.2 凸轮机构 4.2 凸轮机构 4.2 凸轮机构 4.2 凸轮机构 1. 凸轮机构的组成与特点 凸轮机构主要由凸轮、从动杆、机架3个部分组成 凸轮为主动件，做定轴等速运动 从动件按一定规律做往复移动或摆动 特点： （1）凸轮机构结构简单、紧凑，只需改变凸轮的外廓形状，就可改变从 动件的运动规律，容易实现复杂运动的要求。 （2）凸轮外廓与从动件是点接触或线接触，易磨损，多用在传递动力不 大的场合； （3）凸轮机构可以高速启动，动作准确可靠。 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 （1） 按凸轮的形状分类 ①盘形凸轮 它是凸轮的最基本型式。 ②移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作往复移动，这种凸轮称为移动凸轮 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 ③圆柱凸轮 这种凸轮可认为是将移动凸轮卷成圆柱体而演化成的。 盘形凸轮和移动凸轮与从动件之间的相对运动为平面运动； 而圆柱凸轮与从动件之间的相对运动为空间运动，所以前两者属于平面凸轮机构，后者属于空间凸轮机构。 4.2 凸轮机构 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 （2）按从动件的型式分类 ①尖底从动件 ②滚子从动件 ③平底从动件 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 二、凸轮机构的工作原理 1.凸轮机构的工作过程和有关参数 4.2 凸轮机构 二、凸轮机构的工作原理 4.2 凸轮机构 2.从动件的常用运动规律 （1） 等速运动规律 从动件上升（或下降）的速度为一常数的运动规律称为等速运动规律。 s=υt φ=ωt 二、凸轮机构的工作原理 4.2 凸轮机构 为了避免产生刚性冲击，通常在位移曲线转折处采用圆弧过渡进行修正，修正圆弧半径r可取行程h的1/2。 4.2 凸轮机构 （2） 等加速等减速运动规律 从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动的运动规律称为等加速等减速运动规律。 通常，加速段和减速段的时间相等，位移也相等（1/2h），加速度的绝对值也相等。 4.2 凸轮机构 三、凸轮机构基本尺寸的确定 设计凸轮机构时，不仅要保证从动件能实现预期的运动规律，还要求整个机构传力性能良好、结构紧凑。这些要求与凸轮机构的压力角、基圆半径、滚子半径等有关。 1. 凸轮机构的压力角及许用值 F为作用在从动件上的外载荷，沿着接触点处的法线方向 将F分解成沿从动件轴向缓和径向的两个分力，即： Fx?=?Fsin?α Fy?=?Fcos?α α称为压力角，是从动件在接触点所受力的方向与该点速度方向的夹角（锐角）。 设计凸轮机构时，应使最大压力角αmax不超过许用值［α］ 推程时，对移动从动件，［α］?=?30°～38°； 对摆动从动件，［α］?=?45°～50°。 回程时，由于通常受力较小，一般无自锁出现的可能性，因此，许用压力角可取得大些，通常取［α］?=?70°～80° 4.2 凸轮机构 三、凸轮机构基本尺寸的确定 4.2 凸轮机构 2.基圆半径的确定 从传动效率来看，压力角越小越好，但压力角减小将导致凸轮尺寸增大 通常在设计凸轮时，先根据结构条件初定基圆半径ro。当凸轮与轴成一体时，基圆半径略大于轴的半径；当单独制造凸轮，然后装配到轴上时，基圆半径ro?=(1.6～2)r（r为轴的半径）。 三、凸轮机构基本尺寸的确定 4.2 凸轮机构