机械基础（少学时第3版） 课件 第7、8单元 凸轮机构、 间歇机构 .pptx

;;;;;;7.1.1凸轮机构特点及应用

1.凸轮机构的应用

经分析可知：凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成

;2.凸轮机构的特点

优点:(1)与连杆机构相比，其结构简单、紧凑、设计方便。

(2)从动件便于准确地实现预期的运动规律和轨迹。

缺点：凸轮与从动件为点线接触、压强大、易磨损，所以常用于传力不大的机械、仪表及控制机构中。

;7.1.2凸轮机构的分类

1.按凸轮的形状分类

(1)盘形凸轮:它是凸轮的最基本形式，这种凸轮是一个绕固定轴转动并且具有变化半径的盘形零件，如图7-2a所示。

(2)移动凸轮:当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架做直线运动，这种凸轮称为移动凸轮，如图7-2b和图7-3a所示。

(3)圆柱凸轮:将移动凸轮卷成圆柱体即成为圆柱凸轮，如图7-2c和图7-3b所示。

;2.按从动件结构形状及运动形式分类如表7-1所示

;☆基础能力训练

请分析图7-1所示的自动车床中的转塔式自动换刀装置，该装置是否使用了凸轮机构？采用了何种类型的凸轮机构？使用凸轮机构可以实现何种运动？

;7.2.1凸轮机构的运动过程及有关名称

1.凸轮机构的运动过程

基圆（r0）：以凸轮最小向径作的圆称为基圆，其半径称为基圆半径，用表示r0。

;推程：当凸轮连续转动时，从动件尖端被凸轮轮廓由最低点推至最高点的过程。

行程（h）:从动件由最低点上升到最高点的距离称为行程，用h表示。

推程运动角Φ0：在推程中，凸轮相应的转角称为推程运动角，用Φ0表示。

远休止：当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最高点位置不动的过程。

;远程休止角Φs：在远休止时，当凸轮继续转动，凸轮所转过的角度，用Φs表示。

回程：当凸轮连续转动时，从动件尖端由最高点回到最低点的过程。

回程运动角Φ0′：在回程中，凸轮所转过的角度，用Φ0′表示。

近休止：当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最低点位置不动的过程。

近休止角Φsˊ：在近休止时，凸轮所转过的角度，用Φsˊ表示。

;☆基础能力训练

图7-5所示为凸轮机构运动简图，凸轮的实际轮廓线为一圆，圆心为A点，半径R=40mm，lOA=25mm。试确定凸轮的基圆半径和从动件的行程。

;7.2.2从动件常用的运动规律

从动件的运动规律：是指从动件位移s、速度v、加速度a随凸

轮转角φ的变化规律。

1.等速运动规律

（1）概念：当凸轮以等角速度ω转动时，从动件在推程或回程

中的速度保持不变的运动规律，称之为等速运动规律。

（2）运动方程

位移方程:s=hφ/Φ0(0≤φ≤Φ0)

速度方程:v=hω/Φ0(0≤φ≤Φ0)

加速度方程:a=0(0≤φ≤Φ0)

;（3）运动线图

位移线图－斜直线

速度线图－水平线

加速度线图－与水平坐标轴重合

（4）运动特性分析

刚性冲击：从动件的瞬时加速度趋于无穷大时，惯性力也趋

于无穷大，致使机构产生强烈的冲击，这种冲击称为刚性冲击。

（5）适用范围：由于产生刚性冲击，故只适用低速、轻载

的凸轮机构。

;2.等加速等减速运动规律

(1)概念：当凸轮以等角速度ω转动时，从动件

在推程或回程中，前半程为等加速运动，后半程为

等减速运动，且加速度的绝对值相等的运动规律，

称之为等加速等减速运动规律。

;(2)运动方程

位移方程:

s=(2h/Φ02)φ2——加速段

(0≤φ≤Φ0/2)

s=h-2h/Φ02（Φ0–φ）2—减速段