凸轮机构教学课件.pptVIP

*****************课程简介机械原理学习机械系统中运动和力的基本原理，为理解凸轮机构的运动规律和受力分析奠定基础。机械设计掌握机械设计的基本知识，包括机构设计、强度校核、运动分析等，为凸轮机构的具体设计和优化提供理论依据。绘图软件熟悉常用的机械设计软件，如AutoCAD、SolidWorks等，用于绘制凸轮机构的设计图纸，并进行虚拟仿真和分析。凸轮机构的定义机械装置凸轮机构是一种重要的机械传动装置，它利用凸轮的旋转或摆动来改变从动件的运动规律。传动方式凸轮机构通常由凸轮、从动件和机架组成，其中凸轮为主动件，从动件通过接触凸轮轮廓实现运动变化。运动规律凸轮机构可以实现多种运动规律，例如直线运动、曲线运动、周期性运动等，这取决于凸轮轮廓的设计。凸轮机构的分类按凸轮形状圆盘凸轮，槽轮凸轮，鼓形凸轮，球面凸轮，圆柱凸轮按从动件运动类型平移式，摆动式，旋转式，复合式按凸轮机构的结构形式内凸轮机构，外凸轮机构，偏置凸轮机构，对称式凸轮机构按凸轮轮廓直线凸轮，曲线凸轮，混合式凸轮凸轮的几何特性凸轮机构的几何特性是指凸轮的形状和尺寸特征，对凸轮机构的运动规律和动力特性起决定性作用。凸轮的形状可以通过数学函数或几何图形来描述，例如圆弧、直线、抛物线等。凸轮的几何特性主要包括：基圆半径、凸轮轮廓、凸轮廓线、凸轮偏心距、凸轮转角等。这些参数决定了从动件的运动轨迹、速度和加速度。凸轮轮廓的确定1确定基圆确定凸轮机构的最小半径，即基圆半径。2确定凸轮廓线根据要求的运动规律，确定凸轮轮廓线的形状。3绘制凸轮轮廓根据确定的基圆和轮廓线，绘制完整的凸轮轮廓图。三角波凸轮设计三角波凸轮是一种常见的凸轮类型，由于其轮廓简单易于加工，在许多机械设备中被广泛应用。1确定运动规律根据实际需求选择三角波形式2计算凸轮轮廓点利用几何方法确定轮廓点3绘制轮廓曲线连接各轮廓点形成曲线4尺寸标注对轮廓曲线进行标注三角波凸轮的形状可以是等边三角形、直角三角形或斜角三角形，具体取决于实际应用需求。在设计过程中，需要根据凸轮机构的工作要求选择合适的三角波形式，并通过数学计算确定凸轮轮廓点的位置，然后连接这些点来绘制出完整的轮廓曲线。最后，对轮廓曲线进行尺寸标注，以便于制造和加工。圆弧凸轮设计1圆弧段的确定根据凸轮机构的功能要求确定圆弧段的位置、长度和半径。圆弧段的形状和大小会直接影响机构的运动特性。2圆弧段的连接多个圆弧段之间需要进行平滑连接，避免产生冲击或振动。连接点处的曲率半径应保持连续，以保证机构的平稳运行。3凸轮轮廓的绘制使用绘图软件或手工绘制方式绘制凸轮轮廓。绘制过程中需要考虑加工精度和尺寸公差，以确保轮廓的准确性。凸轮位移图凸轮位移图是用来描述凸轮机构中从动件的位移随时间变化关系的图形。它反映了凸轮的轮廓形状，以及从动件的运动规律，是分析和设计凸轮机构的重要工具。凸轮速度分析凸轮速度分析是凸轮机构运动学分析的重要内容之一。它可以帮助我们了解凸轮机构的运动规律，并设计出满足特定要求的机构。速度分析主要关注凸轮机构中各个构件的运动速度变化情况，包括凸轮的转速、从动件的速度、加速度等。通过速度分析，可以确定机构运行过程中各构件的速度大小和方向，并分析其对机构整体性能的影响，例如冲击、振动等。凸轮加速度分析凸轮加速度是凸轮运动中一个重要的参数，它直接影响着机构的动态特性和工作可靠性。加速度影响因素正加速度产生冲击载荷，易造成机构磨损负加速度导致机构振动，影响工作稳定性为了保证机构的稳定运行，需要对凸轮的加速度进行分析，并根据实际需求选择合适的凸轮轮廓，降低加速度峰值，减少机构的冲击载荷和振动。平衡质量设计平衡质量原理平衡质量用于抵消凸轮机构运行中产生的惯性力，降低振动和噪声。计算平衡质量需要考虑凸轮、从动件的质量以及运动速度。平衡质量类型平衡质量可分为静态平衡和动态平衡，静态平衡主要用于抵消单个旋转物体的惯性力，而动态平衡则考虑了物体的旋转惯量和质心位置。平衡质量通常设计为与凸轮或从动件相连的额外质量，可通过改变质量分布来实现平衡。平衡质量设计步骤首先需要确定凸轮机构的运动规律和参数，然后计算所需的平衡质量。最后根据设计参数选择合适的材料和加工工艺，并进行实际测试和优化。凸轮机构的摩擦分析1摩擦力摩擦力是凸轮机构工作过程中的重要因素。它会影响机构的效率和运动精度。2摩擦类型凸轮机构主要存在滑动摩擦和滚动摩擦两种类型。3摩擦系数摩擦系数是衡量摩擦力大小的重要指标，它受接触面材料、表面粗糙度和润滑条件等因素的影响。4摩擦分析对凸轮机构进行摩擦