凸轮机构 精密机械设计教学PPT课件.ppt

* * * * * * * 第五章 凸 轮 机 构 §1 应用与分类 §2 从动件常用运动规律 §3 图解法设计凸轮轮廓 §4 凸轮机构基本尺寸的确定 基本要求: 了解凸轮机构的类型及特点 掌握从动件常用运动规律的特点 掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则 熟练掌握反转法原理并进行凸轮机构设计 一、组成 由三个构件组成的一种高副机构 凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件 从动件: 机架 从动件 凸轮 二、特点 ①实现各种复杂的运动要求 优点: ②结构简单、紧凑 ③设计方便 缺点: ①点、线接触，易磨损， ②不适合高速、重载 §5-1 凸轮机构的组成及分类 高副 1 按凸轮的形状分 从动件 凸轮 凸轮 从动件 从动件 凸轮 三、分类 盘形凸轮 移动凸轮 平面凸轮 空间凸轮 圆柱凸轮 2 按从动件的形状分 尖顶从动件 尖顶始终能够与凸轮轮廓保持接触，可实现复杂的运动规律 易磨损，只宜用于轻载、低速 滚子从动件 耐磨、承载大，较常用 平底从动件 接触面易形成油膜，利于 润滑，常用于高速运动 配合的凸轮轮廓必须全部 外凸 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 平底从动件 配气机构 绕线机构 四、应用 一、基本概念 1.基圆、基圆半径 rb 2.向径 r 3. 推程、推程运动角 ? 4. 远休止角 ? s 5. 回程、回程运动角 ? 6. 近休止角 ? s 7.转角?、位移 S 8. 行程 (升程) h r rb S h ? ? ?s ? ?s w C A B D B §2 从动件常用运动规律 尖底直动从动件的位移曲线 等速运动规律运动线图 推程运动方程 二、等速运动规律 二、等速运动规律 S ? ? h V ? ? a ? h? ? ∞ -∞ ? 凸轮作等速运动→从动件也作等速运动V=C 特点：设计简单、匀速进给,始、末两点有刚性冲击. 适于低速、轻载、从动杆质量不大，以及要求 匀速的情况. 三、等加速等减速运动规律 S ? ? h V ? ? 2hw ? A B C a ? ? 4hw2 ? A B C 三、等加速等减速运动规律 S ? ? h V ? ? a ? 2hw ? ? 4hw2 ? 特点: a为有限值的突变→ 惯性力小，运动的 始、中、末点有柔性冲击，适于中低速、轻载。 A B C A B C 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 三、余弦加速度运动规律 (简谐运动位移运动规律) 特点: 加速度变化连续平缓. 始、末点有柔性冲击. 适于中低速、中轻载. 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。 简谐运动规律运动线图 相对运动原理 （解析法、作图法） 反转法： 给整个机构加 -ω运动 凸轮不动， 机架反转， 推杆作复合运动 §3 按给定从动件运动规律设计凸轮轮廓 一、设计原理 已知:rb、h、ω的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角. 凸轮转角 从动杆运动规律 0～180° 等速上升 h 180° ～210° 上停程 210° ～300° 等速下降 h 300° ～360 下停程 解: 1.以已知规律 作位移曲线. S ? 0 3600 1800 2100 3000 h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2. 作凸轮廓线 w 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -ω 二、对心尖顶直动从动件盘形凸轮机构 例: 尖底从动件盘形凸轮 已知：凸轮以等角速度 顺时针方向转动，凸轮基圆半径ro，导路与凸轮回转中心间的相对位置及偏距e,从动件的运动规律。 直动从动件盘形凸轮廓线设计 设计步骤 １、 作从动件的位移线图 ２、确定从动件尖底的初始位置 ３、确定导路在反转过程中的一系列位置 ４、确定尖底在反转过程中的一系列位置 ５、绘制凸轮廓线 理论廓线 工作廓线 三、对心滚子直动从动件 已知: rb、h 、rr 、 ω、 从动杆运动规律. * * * * * * *