《機械原理-基礎(chǔ)篇》課件3凸輪

1、第三章 凸輪機構(gòu)1、凸輪機構(gòu)：凸輪是一個具有曲線輪廓的構(gòu)件。含有凸輪的機構(gòu)稱為凸輪機構(gòu)。它由凸輪、從動件和機架組成。一、凸輪機構(gòu)的應(yīng)用2、凸輪機構(gòu)的應(yīng)用 內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)的優(yōu)點：只需確定適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，即可實現(xiàn)從動件復(fù)雜的運動規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡單，運動可靠。 缺點：從動件與凸輪接觸應(yīng)力大， 易磨損用途：載荷較小的運動控制一）按凸輪的形狀分1、盤形凸輪 2、移動凸輪 3、圓柱凸輪4、圓錐凸輪二、凸輪機構(gòu)的分類 1、尖頂從動件 2、滾子從動件 3、平底從動件二）按從動件上高副元素的幾何形狀分三）、按凸輪與從動件的鎖合方式分1、力鎖合的凸輪機構(gòu)2、形鎖合的凸輪機構(gòu)1）構(gòu)槽凸輪機構(gòu)2）等寬凸輪

2、機構(gòu)3）等徑凸輪機構(gòu)4）主回凸輪機構(gòu)四）、根據(jù)從動件的運動形式分?jǐn)[動從動件凸輪機構(gòu) （對心、偏置）移動從動件凸輪機構(gòu)h三、凸輪機構(gòu)的工作原理S(A)BCD(,S)S ShSAB OeCDBOrb基圓推程運動角遠休止角近休止角回程運動角擺動從動件凸輪機構(gòu)ABCDO1O2aB1rbmaxlSh()(max)四、凸輪機構(gòu)的設(shè)計任務(wù)3）凸輪機構(gòu)曲線輪廓的設(shè)計4）繪制凸輪機構(gòu)工作圖1）從動件運動規(guī)律的設(shè)計2）凸輪機構(gòu)基本尺寸的設(shè)計移動從動件：基圓半徑rb，偏心距e;擺動從動件：基圓半徑rb，凸輪轉(zhuǎn)動中心到從動件擺動中心的距離a及擺桿的長度l;滾子從動件：除上述外，還有滾子半徑rr。平底從動件：除上述外，

3、平底長度L。O1O2alO1erbrb升?；赝Ｐ?RDRD)升回停型(RRD)升停回型(RDR)升回型(RR)運動循環(huán)的類型S()S()S()S()一、基本運動規(guī)律a=2(2c2 + 6c3 +12c42 + +n(n-1)cnn-2)j=3(6c3 + 24c4 + +n(n-1)(n-2)cnn-3)，式中，為凸輪的轉(zhuǎn)角（rad）； c0，c1，c2， ，為n+1個待定系數(shù)。1、n=1的運動規(guī)律=0, s=0; =, s=h.s = c0+c1v= c1 a=0（一） 多項式運動規(guī)律s=c0 + c1 + c22 + c33 + + cnnv=( c1 + 2c2 + 3c32 + +nc

4、nn-1)等速運動規(guī)律0aa=02、 n=2的運動規(guī)律0sh0vv0j0vvmax0shamax0a-amax等加速等減速運動規(guī)律剛性沖擊柔性沖擊柔性沖擊svaj0000（二）余弦加速度規(guī)律 柔性沖擊（三）正弦加速度規(guī)律v0aj00s0h 改進型等速運動規(guī)律00aa=0v0sh從動件常用基本運動規(guī)律特性等速 1.0剛性低速輕載等加速等減速 2.0 4.00柔性中速輕載余弦加速度 1.57 4.93柔性中速中載正弦加速度 2.00 6.28 無高速輕載運動規(guī)律 vmax(hw/F)amax沖擊特性適用范圍(hw2/F2)三、從動件運動規(guī)律設(shè)計：1、從動件的最大速度vmax要盡量??；2、從動件的最

5、大加速度amax要盡量??；3、從動件的最大躍動度jmax要盡量小。一、移動從動件盤形凸輪機構(gòu)的基本尺寸的設(shè)計，即移動從動件盤形凸輪機構(gòu)的基本尺寸ttOPnnAeSS0v2Crrb1123P13P23壓力角ttOPnAeC1n(P13)P23瞬心從動件向上為工作行程，凸輪逆時針回轉(zhuǎn)，從動件偏在凸輪回轉(zhuǎn)中心右側(cè)合理ttOPnAeCnttOPnnAeSS0v2Crrb1123壓力角1、偏距e的大小和偏置方位的選擇原則應(yīng)有利于減小從動件工作行程時的最大壓力角。為此應(yīng)使從動件在工作行程中，點C和點P位于凸輪回轉(zhuǎn)中心O的同側(cè)，此時凸輪上C點的線速度指向與從動件工作行程的線速度指向相同。偏距不宜取得太大，一

6、般可近似取為：一、尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計 尖頂移動從動件盤形凸輪機構(gòu)凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2hOrb-11s111s12s2s23hh32偏置尖頂從動件凸輪輪廓曲線設(shè)計（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2hOrb-33211s2s1h112es1s2偏置尖頂從動件凸輪輪廓曲線設(shè)計（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2h-1111s1Orbes22h3Fvs11已知：S=S（），rb，e，凸輪輪廓曲線設(shè)計的基本原理（反轉(zhuǎn)法）GOOrb-7321541s2s1h62S1124s1s2h3567S(0)02、滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計OnnB0BrbyxrrCCCrm a、輪廓曲線的設(shè)計偏置滾子從動件凸輪輪廓曲線設(shè)計（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2h-1111s1Orbes22h3已知：S=S（），rb，e， ，rr理論輪廓實際輪廓Fvc、滾子半徑的確定當(dāng)rrmin時，實際輪廓為一光滑曲線。當(dāng)rr=min時，實際輪廓將出現(xiàn)尖點，極易磨損，會引起運動失真。rrbminminrr 0rr=minminbmin = min