《凸轮机构课件》课件.pptVIP

凸轮机构课件欢迎学习凸轮机构课程。本课程将系统介绍凸轮机构的基本概念、分类、设计原理以及应用领域。通过理论与实例相结合的方式，帮助您掌握凸轮机构的设计、分析和应用能力。凸轮机构作为一种重要的机械传动装置，在现代工业中应用广泛。本课程将深入浅出地讲解凸轮机构的工作原理、运动规律及设计方法，为您提供全面的知识体系。

目录1凸轮机构概述介绍凸轮机构的定义、基本组成和主要特点，帮助学生建立对凸轮机构的基本认识。2凸轮机构的分类从多个角度对凸轮机构进行分类，包括按凸轮形状、从动件运动方式和从动件形状等维度。3从动件运动规律详细分析各种从动件运动规律的特点及应用场景，包括等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动等。4凸轮轮廓设计与分析讲解凸轮轮廓设计的基本方法、压力角和传动角概念，以及凸轮机构的动力学分析等内容。

凸轮机构概述定义凸轮机构是一种由凸轮与从动件组成的高副机构，能将旋转运动转换为预定的往复运动或摆动运动。凸轮作为主动件，通过其特殊的轮廓曲线控制从动件的运动。基本组成凸轮机构主要由三部分组成：凸轮（主动件）、从动件（被控制部件）以及机架（支撑结构）。其中凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动规律。主要功能凸轮机构能够实现复杂的、预定的运动规律，尤其适用于需要精确控制运动的场合。它能够将旋转运动转化为特定的直线运动或摆动运动，广泛应用于各类机械设备中。

凸轮机构的优点运动规律灵活可控凸轮机构最突出的优势在于能够实现几乎任意预定的运动规律。通过精心设计凸轮轮廓，可以使从动件按照期望的位移、速度和加速度规律运动，满足各种复杂工艺要求。结构简单紧凑与其他复杂机构相比，凸轮机构的结构相对简单，零件数量少，装配方便，占用空间小。这使得它在空间受限的场合具有明显优势。高速运动能力凸轮机构能够在高速旋转条件下工作，适用于需要高频率往复运动的场合。合理设计的凸轮机构能够实现平稳的高速运动，减小冲击和振动。

凸轮机构的缺点局部高接触应力凸轮与从动件之间的接触是点接触或线接触，导致接触区域出现较高的赫兹应力。这种高接触应力会加速零件表面的疲劳损伤，特别是在高速重载条件下更为显著。磨损较快由于凸轮与从动件之间存在相对滑动，表面摩擦导致零件磨损加剧。长期运行后，磨损会改变凸轮轮廓，影响运动精度，需要定期检查和更换磨损部件。加工精度要求高凸轮轮廓的精度直接影响从动件的运动规律。凸轮的制造需要专用设备和工艺，对加工精度和表面质量要求较高，增加了制造成本和难度。

凸轮机构的基本组成1凸轮主动件，具有特定轮廓的回转体2从动件被控制部件，与凸轮保持接触3机架支撑整个机构的基础结构凸轮是凸轮机构的核心部件，其轮廓形状决定了从动件的运动规律。凸轮通常由耐磨材料制成，表面经过硬化处理以提高耐磨性。从动件是直接受凸轮控制的部件，常见的有推杆式、摆臂式等。从动件与凸轮的接触方式影响着机构的摩擦特性和运动精度。机架为整个机构提供支撑，确保凸轮和从动件能够按照预定位置相互作用。机架的刚度和稳定性对机构的运行精度有重要影响。

凸轮的类型盘形凸轮盘形凸轮是最常见的凸轮类型，其工作轮廓在垂直于转轴的平面内。盘形凸轮结构简单，加工方便，应用最为广泛。其特点是轮廓曲线位于与旋转轴垂直的平面内，从动件的运动方向通常垂直于或平行于凸轮轴。筒形凸轮筒形凸轮的工作轮廓在圆柱表面上，沿着凸轮轴向延伸。筒形凸轮结构紧凑，传递力大，但加工难度较高。从动件沿着平行于凸轮轴的方向运动，适用于需要较大力传递的场合。端面凸轮端面凸轮的工作轮廓位于平行于旋转轴的平面内。端面凸轮结构特殊，能实现特定的运动变换，但设计和加工较为复杂。常用于需要从动件做摆动运动的场合。

从动件的类型刀形从动件的接触端呈刀刃状，与凸轮形成线接触，能精确跟随凸轮轮廓，但接触应力较大，易磨损。滚轮从动件在接触端装有可旋转的滚轮，减小了摩擦力和磨损，但增加了惯性和结构复杂性。平底从动件的接触端为平面，与凸轮形成面接触，承载能力大，但只适用于特定形状的凸轮。球面从动件接触端为球形，允许一定的自动对中能力，适用于对心不良的场合，但制造精度要求高。

凸轮机构的分类（一）按凸轮形状分类根据凸轮的几何形状进行分类1盘形凸轮工作轮廓在垂直于转轴的平面内2筒形凸轮工作轮廓在圆柱表面上3端面凸轮工作轮廓在平行于转轴的平面内4全局凸轮工作轮廓为三维空间曲面5凸轮机构按照凸轮形状分类是最基本的分类方法。不同形状的凸轮具有不同的结构特点和应用场景，设计师需要根据具体的功能需求和空间限制来选择合适的凸轮类型。除了上述四种基本类型外，还有组合凸轮、共轭凸轮等特殊形式，用于实现更复杂的运动控制功能。随着现代制造技术的发展，一些几何形状复杂的特种凸轮也逐渐应用于实际工程中。

盘形凸轮结构特点工作轮廓位于与转轴垂直的平面内轮廓形状可以是闭合曲线或开口曲线通常与推杆式或摆臂式从