机械设计基础（第3版）课件 第4章 凸轮机构.ppt

*理论廓线上任意点的曲率半径可用下式计算式中分别为理论廓线坐标x,y对凸轮转角的一阶和二阶导数、、、第3节凸轮机构基本尺寸的确定电子工业出版社河南“十四五”普通高等教育规划教材第4章凸轮机构机械设计基础（第3版）薛铜龙主编河南理工大学机械与动力工程学院2022年9月*第4章凸轮机构连机碓（西晋）本章导读：凸轮机构历史：西晋初，杜预总结了我国劳动人民利用水排原理加工粮食的经验，发明了连机碓。连机碓通过水力带动大水轮回转，驱动数个水碓上下摆动、实现粮食的加工。连机碓使用了杠杆和凸轮机构的原理，体现了我国古代劳动者的高超智慧。本章将介绍凸轮机构的应用与分类，着重讨论凸轮机构的设计，并简单介绍凸轮的制造。*第4章凸轮机构第1节凸轮机构的应用和分类第2节从动件的运动规律第3节凸轮机构基本尺寸的确定第4节盘形凸轮轮廓曲线的设计第5节凸轮的材料和结构*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。第1节凸轮机构的应用和分类1、凸轮机构的应用*内燃机配气机构第1节凸轮机构的应用和分类*靠模车削机构第1节凸轮机构的应用和分类*2、凸轮机构的分类1)按照凸轮的形状不同可把凸轮分为：盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮曲面凸轮3)按照从动件与凸轮保持接触的方式可把凸轮分为：力锁合形锁合2)按照从动件的形式分为：尖端从动件滚子从动件平底从动件第1节凸轮机构的应用和分类*盘形凸轮第1节凸轮机构的应用和分类*移动凸轮第1节凸轮机构的应用和分类*圆柱凸轮第1节凸轮机构的应用和分类*尖端从动件第1节凸轮机构的应用和分类*滚子从动件第1节凸轮机构的应用和分类*平底从动件第1节凸轮机构的应用和分类*力锁合凸轮机构第1节凸轮机构的应用和分类*形锁合凸轮机构第1节凸轮机构的应用和分类*摆动从动件凸轮机构第1节凸轮机构的应用和分类*1、基本术语基圆：以凸轮轮廓的最小向径r0为半径的圆。推程：从动件被凸轮推动，以一定运动规律由距离回转中心最近位置A到达最远位置B’所走过的距离AB’。与推程对应的凸轮转角Φ为推程运动角。远休止角：当凸轮继续沿BC段回转Φs角，从动件在最远位置停止不动，Φs称为远休止角。回程：当凸轮继续沿CD段回转Φ’角时，从动件在弹簧或重力作用下，以一定运动规律回到起始位置所走过的距离。Φ’称为回程运动角。近休止角：当凸轮继续沿DA段回转ΦS’角，从动件在最近位置停止不动，ΦS’称作静休止角。第2节从动件的运动规律*名词术语汇总：基圆、推程运动角、基圆半径r0、推程、远休止角、回程运动角、回程、近休止角、行程。第2节从动件的运动规律*2.1、等速运动规律特点：存在刚性冲击位置：发生在运动的起始点和终止点从动件的速度、位移和加速度:推程回程第2节从动件的运动规律*2.2、从动件等加速等减速运动规律第2节从动件的运动规律*特点：存在柔性冲击位置：发生在运动的起始点、中间点和终止点2.2、从动件等加速等减速运动规律加速阶段推程从动件在一个推程或回程中，前半程作等加速运动，后半程作等减速运动。减法阶段回程同理可得：第2节从动件的运动规律*2.3、余弦加速度运动规律第2节从动件的运动规律*摆线2.3、余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律又称简谐运动规律推程回程特点：在从动件的起始和终止位置加速度曲线不连续，加速度产生有限值的突变，因此也会产生柔性冲击，故这种运动规律适用于中、低速场合。但当从动件的运动循环为升-降-升型，远、近休止角均为零时，才可以获得连续的加速度曲线（图中虚线所示），故可用于高速场合。第2节从动件的运动规律*2.4、正弦加速度运动特点：速度和加速度曲线都是连续变化的，其速度和加速度均无突变，所以它既无刚性冲击，也无柔性冲击，故适用于高速场合。推程回程第2节从动件的运动规律*在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值vmax、加速度幅值amax及其影响加以分析和比较。从动件动量mvmax从动件惯性力mamax对于重载凸轮机构，应选择vmax值较小的运动规律；对于高速凸轮机构，宜选择amax值较小的运动规律。vmaxa