第三章凸輪機構(gòu)

第3章凸輪機構(gòu)及其設(shè)計§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型§3－2從動件的常用運動規(guī)律§3－4圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線§3－3凸輪機構(gòu)的壓力角§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型

一、凸輪機構(gòu)的特點和應(yīng)用1、組成：凸輪從動件機架2、特點：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；可精確實現(xiàn)從動件任意的運動規(guī)律；設(shè)計方法簡單；高副接觸易磨損；制造較連桿機構(gòu)困難。3、應(yīng)用：用于實現(xiàn)運動規(guī)律有特殊要求，載荷不大、行程較小的場合，廣泛用于各種機械，特別是控制裝置、儀器儀表、自動機械中?！?－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型

§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型

§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型二、凸輪機構(gòu)的分類1、按凸輪的形狀分盤形凸輪移動凸輪§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型圓柱凸輪圓柱凸輪§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型2、按從動件分按運動形式分直動從動件對心直動從動件偏置直動從動件擺動從動件§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型按接觸形式分尖端從動件滾子從動件平底從動件§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型分隔18§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型二、凸輪機構(gòu)的分類1、按凸輪的形狀分盤形凸輪移動凸輪溫故知新圓柱凸輪一、凸輪機構(gòu)的組成特點§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型2、按從動件的運動形式和接觸形式分尖端從動件滾子從動件平底從動件§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型接觸形式比較接觸形式優(yōu)點缺點應(yīng)用尖端滾子平底結(jié)構(gòu)緊湊，能與任意形狀的輪廓接觸，實現(xiàn)任意運動規(guī)律。易磨損，承載能力低低速、輕載耐磨損結(jié)構(gòu)復(fù)雜中載，應(yīng)用最廣易形成油膜，潤滑好，耐磨損；=C，一般=0，受力好，效率高凸輪廓線不能內(nèi)凹，運動規(guī)律受限制高速§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型3、按凸輪與從動件保持接觸的方法分力封閉：重力、彈簧力重力封閉彈簧力封閉§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型3、按凸輪與從動件保持接觸的方法分力封閉：重力、彈簧力幾何封閉：凹槽、等寬、等徑、主回凹槽凸輪§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型B等寬凸輪B§3－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型等徑凸輪r1r2r1+r2=const2、偏置距e偏置圓3、行程h（或φmax）——從動件的最大位移（或角位移）1、基圓半徑rmin——凸輪轉(zhuǎn)動中心到輪廓曲線的最短距離§3—2從動件的運動規(guī)律一、名詞術(shù)語rminrmin§3—2從動件的運動規(guī)律4、運動過程凸輪轉(zhuǎn)角廓線從動件行程推程推程運動角升h遠休止程遠休止角停止回程回程運動角降h近休止程近休止角停止位移曲線┛┛動畫§3—2從動件的運動規(guī)律一、凸輪廓線設(shè)計方法的基本原理基本方法：反轉(zhuǎn)法給整個凸輪機構(gòu)施以“-”時，不影響各構(gòu)件之間的相對運動，此時，凸輪將靜止，而從動件尖頂復(fù)合運動的軌跡即凸輪的輪廓曲線。O§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計基本問題：已知：rmin、（方向）、e（大小、方向），從動件的類型及運動規(guī)律，求凸輪廓線。凸輪-----靜止機架-----以“-”繞o點轉(zhuǎn)動從動件隨機架以“-”反轉(zhuǎn)相對機架按s=f()運動反轉(zhuǎn)法顯然：反轉(zhuǎn)后從動件頂點的軌跡即是凸輪的理論廓線。O§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計顯然：反轉(zhuǎn)后跡點的軌跡即是凸輪的理論廓線。凸輪-----靜止機架-----以“-”繞o點轉(zhuǎn)動從動件隨機架以“-”反轉(zhuǎn)相對機架按s=f()運動一、凸輪廓線設(shè)計方法的基本原理溫故知新---對整個機構(gòu)加繞O點的反轉(zhuǎn)運動反轉(zhuǎn)法已知：rmin，（方向），e，

s=f()，設(shè)計凸輪廓線1.直動尖頂從動件盤形凸輪二、用作圖法設(shè)計凸輪廓線§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計S-δ線圖Oμsμl2、直動滾子從動件盤形凸輪已知：rmin，（方向），e，rr，s=f()，設(shè)計凸輪廓線?！?—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計S-δ線圖μsμl把滾子中心A當作尖端2、直動滾子從動件盤形凸輪O理論廓線

以理論廓線上各點為圓心，作滾子圓族，其包絡(luò)線即為實際廓線。實際廓線已知：rmin

，（方向），e，rr，s=f()，設(shè)計凸輪廓線?！?-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計動畫S-δ線圖μsμl3、對心直動平底從動件盤形凸輪已知：rmin

，（方向），s=f()，設(shè)計凸輪廓線。在理論廓線上各點作出相應(yīng)的平底直線族，其包絡(luò)線即為實際廓線?！?—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計動畫S-δ線圖偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)O§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計O┗┗┗┗┗┗在偏距圓或基圓上凸輪反轉(zhuǎn)角度的度量：推桿位移的度量：沿導(dǎo)路方向!φ角不可在輪廓上度量§3—4凸輪機構(gòu)壓力角與基本尺寸一、凸輪機構(gòu)中的壓力角與作用力的關(guān)系壓力角：不計摩擦?xí)r，從動件受力方向與速度方向的夾角。17FF"F′F"=F′tanF′一定，↑

→F"↑

→↓甚至自鎖∴max≤[]=30°——直動=45°——擺動

P與e在輪心O點的同側(cè)，取“－”，異側(cè)取“＋”。討論與s有關(guān)，各點不同；與e的大小和方位有關(guān)；當s、ds/dδ、e一定時，§3—4凸輪機構(gòu)壓力角與基本尺寸二、凸輪機構(gòu)中的壓力角與基圓半徑rmin的關(guān)系偏置的目的：減小推程壓力角§3-4凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定確定r0的原則：在結(jié)構(gòu)尺寸允許的條件下，盡可能使減小；在不超過的條件下，選較小的r0?！?-4凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定三、滾子半徑的確定設(shè)：當理論廓線內(nèi)凹時，當理論廓線外凸時，輪廓變尖輪廓失真§3-4凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定輪廓變尖輪廓失真為避免運動失真，常?。夯蚺e例例、圖示凸輪機構(gòu)中，從動件的起始上升點為C0點，試標出從C0點到C點接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過