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§3-1凸轮机构的应用和分类§3-2从动件的常用运动规律§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓第三章凸轮机构§3-1凸轮机构的应用和分类凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，它通过与从动件的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。示例一一、凸轮机构的应用内燃机配气机构§3-1凸轮机构的应用和分类示例二靠模车削机构§3-1凸轮机构的应用和分类示例三分度转位机构§3-1凸轮机构的应用和分类二、凸轮机构的分类按照凸轮的形状不同，可把凸轮分为以下几种：盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮曲面凸轮按照凸轮的锁合方式不同，可把凸轮分为以下几种：力锁合形锁合§3-1凸轮机构的应用和分类尖顶从动件按照从动件的型式不同，可把凸轮分为以下几种：滚子从动件平底从动件三、凸轮和滚子的材料凸轮的主要失效形式为磨损和疲劳点蚀。对凸轮和滚子的材料要求：工作表面硬度高耐磨有足够的表面接触强度凸轮芯部有较强的韧性常用的凸轮材料：40Cr、20Cr、40CrMnTi常用的滚子材料：20Cr或者滚动轴承§3-1凸轮机构的应用和分类§3-2从动件的常用运动规律一、平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数图为对心尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮回转时，从动件重复升—停—降—停的运动循环。从动件的位移s与凸轮转角δ的关系可以用从动件的位移线图来表示，如右图所示。二、常用的从动件运动规律等速运动运动开始，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=-∞§3-2从动件的常用运动规律等加速—等减速运动§3-2从动件的常用运动规律正弦加速度运动（又称摆线运动）特点：由运动图可见，其速度和加速度曲线都是连续的，因此，既无刚性冲击，又无柔性冲击，故常用于高速凸轮机构。§3-2从动件的常用运动规律§3-2从动件的常用运动规律特点：由加速度线图可见，这种运动规律的从动件只是在运动开始和结束时存在柔性冲击，因此这是一种较好的运动规律。余弦加速度运动（又称简谐运动）§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓三、反转法原理§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓加角速度-ω(与凸轮角速度大小相等、方向相反)从动件与导路绕角速度-ω以凸轮转动凸轮静止不动从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线从动件相对导路移动对于滚子从动件，则滚子中心可看作是从动件的尖顶，其运动轨迹就是凸轮的理论轮廓曲线，凸轮的实际轮廓曲线是与理论轮廓曲线相距滚子半径rT的一条等距曲线。四、作图法设计凸轮轮廓曲线对心直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓摆动从动件盘形凸轮轮廓的设计§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓五、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加，因此在设计凸轮时要权衡两者的关系，使设计达到合理。§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓在给定运动规律时，合理设计偏距可减小压力角，增大基圆半径也可以减小压力角。获取较小的基圆半径的同时，必须要保证a≤[a]在设计凸轮时，先根据条件确定基圆半径r0。制作凸轮轴时，r0略大于轴的半径；单独制造凸轮时，r0=(1.6~2)r。六、滚子半径的确定凸轮轮廓曲线形状与滚子半径的关系r=r+rr当理论廓线内凹时此时，无论滚子半径大小，凸轮工作轮廓总是光滑曲线当理论廓线外凸时(可分为三种情况)r=r-rr1)rrr时r0这时所得的凸轮实际轮廓为光滑的曲线(如图a)2)r=rr时r=0，实际轮廓线变尖，极易磨损，不能使用(如图b)。3)rrr时r0，，即实际曲线出现交叉会出现失真(如图c)。§3-3按给定从动件运动规律绘制凸轮轮廓盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮