機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第三章 凸輪機(jī)構(gòu)課件

§3-1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型§3-2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律§3-4圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓第三章凸輪機(jī)構(gòu)凸輪：外型按一定運(yùn)動(dòng)規(guī)則建立起來的構(gòu)件，對(duì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)起著決定性作用。優(yōu)點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求,結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。缺點(diǎn)：點(diǎn)、線接觸，易磨損，不適合高速重載。適傳遞運(yùn)動(dòng)，不宜傳遞動(dòng)力。凸輪:具有曲線輪廓的原動(dòng)件從動(dòng)桿:運(yùn)動(dòng)規(guī)律受凸輪限制機(jī)架(一)特點(diǎn)和應(yīng)用(二)分類

§3-1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型凸輪副(二)分類滾子擺動(dòng)從動(dòng)桿圓柱凸輪機(jī)構(gòu)盤形、移動(dòng)、圓柱凸輪1)按照凸輪形狀分類:2)按照凸輪的運(yùn)動(dòng)方式分類:3)按照從動(dòng)件形狀分類:4)按照從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方式分類:旋轉(zhuǎn)、移動(dòng)尖頂、平底、滾子移動(dòng)、擺動(dòng)(二)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律§3－2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律P.41(一)凸輪運(yùn)動(dòng)常用術(shù)語：圖3-5P.42基圓：推程：升程ｈ：推程運(yùn)動(dòng)角Φt：回程；回程運(yùn)動(dòng)角Φ‘

：遠(yuǎn)休止角ΦS:近休止角ΦS′:位移Ｓ2:以輪廓的最小向徑所作的圓rmin－基圓半徑從動(dòng)件在最遠(yuǎn)不動(dòng)轉(zhuǎn)角。最近位置不動(dòng)的轉(zhuǎn)角。推程所移動(dòng)的距離。與推程對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。從動(dòng)件移動(dòng)的距離→Ｓ2是時(shí)間的函數(shù)從動(dòng)件從離回轉(zhuǎn)中心最近→最遠(yuǎn)的這一過程。與回程對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。重點(diǎn)：如何根據(jù)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（Ｓ2與δ1函數(shù)關(guān)系）作運(yùn)動(dòng)線圖→有幾種？特點(diǎn)？Va

Sh∞－∞→等速運(yùn)動(dòng)、等加速等減速、簡諧運(yùn)動(dòng)等速運(yùn)動(dòng)

1.分析:凸輪作等速運(yùn)動(dòng)→從動(dòng)件也作等速運(yùn)動(dòng)V2=C啟動(dòng)瞬間:終止瞬間:→剛性沖擊a由0→∞速度由V2→0,a由0→－∞速度由0→V2,(二)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律→用運(yùn)動(dòng)線圖來表示凸輪的外型←10mmS2φ120°40°120°80°2.作運(yùn)動(dòng)線圖:Ｔ－推程運(yùn)動(dòng)時(shí)間→在啟動(dòng)與終止段用其它運(yùn)動(dòng)規(guī)律過渡→適于低速、輕載、從動(dòng)桿質(zhì)量不大，有勻速要求。h例：已知從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng),ｈ＝20mm，Φt＝120°,

ΦS＝40°,Φ’＝120°,Φs′＝80°,作運(yùn)動(dòng)線圖。取作圖比例μl→位移1:4:9→推程前半行程取χ=3149推程后半段等減速(取χ=3)→對(duì)應(yīng)的Ｓ2X為9:4:1S0h/2h當(dāng)時(shí)間為→1:2:3:4位移為→1:4:9:16V0=0,等加速等減速作圖:(推程)前半行程(h/2)→等加速后半行程(h/2)→等減速→將每半行程時(shí)間分為χ(4)份→位1:4:9:16移16:9:4:1三.簡諧運(yùn)動(dòng)注意:實(shí)際上,從動(dòng)件在推、回程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律并非相同。分析:作圖:P.43點(diǎn)在圓周上作勻速運(yùn)動(dòng),它在這個(gè)圓的直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)。凸輪作勻速運(yùn)動(dòng),S2按余弦規(guī)律變化→余弦加速度運(yùn)動(dòng)→始點(diǎn)與終點(diǎn)有柔性沖擊。二.直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制三.擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的繪制四.設(shè)計(jì)凸輪注意事項(xiàng)§3-4圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓p.44相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理

（解析法、作圖法）反轉(zhuǎn)法：給整個(gè)機(jī)構(gòu)加-ω運(yùn)動(dòng)凸輪不動(dòng)，機(jī)架反轉(zhuǎn)，推桿作復(fù)合運(yùn)動(dòng)一.設(shè)計(jì)方法的原理→按給定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓1.尖頂對(duì)心直動(dòng)從動(dòng)件桿盤形凸輪:已知:rmin、h、w1、從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪轉(zhuǎn)角從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)0180

等速上升h180

210

上停程210

300

等速下降

300

360

下停程解:1.作位移曲線(取比例μl)S2103600180021003000h1234567891011122.等份S2-

1圖w10123456789103.作基圓(注意比例一致)4.-等份基圓得導(dǎo)軌5.量取相應(yīng)位移6.作輪廓線注意比例一致11h2.滾子(對(duì)心直動(dòng))從動(dòng)件:按尖頂從動(dòng)件作凸輪輪廓線β0(理論輪廓)nn理論廓線β0實(shí)際廓線β→以β0各點(diǎn)為圓心作圓(滾子半徑為徑)→作這些圓的包絡(luò)線β(實(shí)際輪廓)3.平底(對(duì)心直動(dòng))從動(dòng)件按尖頂從動(dòng)件作理論輪廓線一系列點(diǎn)A0,A1,A2,....→過各點(diǎn)作作各位置的平底A0B0,A1B1,A2B2......→作這些平底的包絡(luò)線→實(shí)際輪廓實(shí)際廓線βA0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10w1已知:rmin、LOA、w1、從動(dòng)件長LAB、從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律A0A1A2A3A4A5w1212223LAB解:1.作位移曲線2.等份S-圖3.作基圓4.-等份基圓得從動(dòng)桿的回轉(zhuǎn)中心5.量取相應(yīng)轉(zhuǎn)角6.作輪廓線21012345678910B0B1B2OB3四.設(shè)計(jì)凸輪注意事項(xiàng)r>0要求r<0r：滾子半徑;

0：理論輪廓的曲率半徑；

：實(shí)際輪廓的曲率半徑。

=0-rr=r0

-r變尖→失真0rr

過小→滾子及滾子銷的強(qiáng)度會(huì)不夠一般:r=0.1~0.5rmin