中職機(jī)械基礎(chǔ)課題二 凸輪機(jī)構(gòu)電子課件（）

(中職）機(jī)械基礎(chǔ)課題二凸輪機(jī)構(gòu)電子課件（工信版）

機(jī)構(gòu)篇課題三變速和變向機(jī)構(gòu)課題二凸輪機(jī)構(gòu)

課題一鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)321目錄學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)：1．掌握凸輪機(jī)構(gòu)的組成、類型、應(yīng)用和特點(diǎn)；2．掌握凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律；3．了解繪制等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線圖。能力目標(biāo)：

具有判定凸輪機(jī)構(gòu)的類型能力。

課題二凸輪機(jī)構(gòu)

圖2-2-1為配鑰匙機(jī)，其工作原理是利用靠模仿形加工。加工時(shí)觸頭對靠模表面施加一定的壓力，并沿其表面移動(dòng)，通過仿形機(jī)構(gòu)，使刀具做同步仿形動(dòng)作，從而在模具零件上加工出與靠模相同的型面。本課題的任務(wù)是通過掌握凸輪機(jī)構(gòu)的相關(guān)知識，能說出生活中常見的凸輪機(jī)構(gòu)名稱。如配鑰匙機(jī)是什么機(jī)構(gòu)？有何運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)？圖2-2-1

一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成、類型及應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)主要由凸輪、從動(dòng)桿、機(jī)架三個(gè)部分組成。凸輪為主動(dòng)件，做定軸等速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件隨凸輪輪廓的變化按不同的規(guī)律做往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)是一個(gè)典型的高副機(jī)構(gòu)，應(yīng)用廣泛。（1）按凸輪形狀可分為盤形凸輪、移動(dòng)凸輪和圓柱凸輪，如表2-2-1所示。表2-2-1按凸輪形狀分類的凸輪機(jī)構(gòu)類型特點(diǎn)圖例按凸輪的形狀類盒形凸輪繞園定軸線回轉(zhuǎn)并且具有變化向徑的盤形構(gòu)件，是凸輪的最基本形式，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用最廣泛

移動(dòng)凸輪相當(dāng)于轉(zhuǎn)軸位于無窮選時(shí)盤形凸輪的一部分，相對于機(jī)架微往復(fù)直線移動(dòng)

圓柱凸輪在圓柱面上開有曲線四槽或在圓柱端面上做出曲線輪廊（2）按從動(dòng)件形狀可分為尖頂凸輪、滾子凸輪和平底凸輪，見表2-2-2。表2-2-2按從動(dòng)件形狀分類的凸輪機(jī)構(gòu)類型特點(diǎn)圖例按從動(dòng)件末端形狀分類尖頂從動(dòng)件結(jié)構(gòu)簡單，能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，但容易磨損，常用于低速、輕載場合

滾子從動(dòng)件摩擦和磨損小，可傳遞較大動(dòng)力。但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，不宜用于高速傳動(dòng)

平底從動(dòng)件潤滑較好，可用于高速傳動(dòng)，但不能用于凸輪輪廊呈凹形的場合

（3）按接觸形式可分為力鎖合和形鎖合，如表2-2-3所示。

表2-2-3按接觸形式分類的凸輪機(jī)構(gòu)類型特點(diǎn)圖例按凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸（鏡合）的方式分類力鎖合利用從動(dòng)件的重力、彈簧力或其他外力保持從動(dòng)件與凸輪接觸按凸輪與從動(dòng)件維持高副接觸（鏡合）的方式分類形鎖合利用高副接觸的特殊幾何結(jié)構(gòu)保持從動(dòng)件與凸輪接觸二、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

（1）凸輪機(jī)構(gòu)可以用在對從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求嚴(yán)格的場合，可以根據(jù)實(shí)際需要任意擬定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、速度、加速度和間歇運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與間歇時(shí)間的比例、停歇次數(shù)等。（2）凸輪機(jī)構(gòu)可以高速啟動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。（3）凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，兩構(gòu)件接觸處為點(diǎn)接觸或線接觸，單位面積上承載壓力較高，且難以保持良好的潤滑，故容易磨損、壽命低。（4）凸輪機(jī)構(gòu)能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，但對復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)特性要求、精確分析和設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線比較困難，制造和維修也較困難。隨著電子計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，凸輪輪廓型面的設(shè)計(jì)和制造將變得更方便容易。三、掌握凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律

凸輪機(jī)構(gòu)能否按預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律正常工作，主要取決于凸輪的輪廓曲線，因此在設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線之前，應(yīng)首先根據(jù)工作要求確定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，加工凸輪的依據(jù)就是確定凸輪的輪廓曲線。那么凸輪輪廓與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)有什么樣的關(guān)系呢？從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律又有哪些？

如圖曲線所示，橫坐標(biāo)代表凸輪的轉(zhuǎn)角（或時(shí)間），縱坐標(biāo)代表從動(dòng)件的位移，曲線稱為從動(dòng)件的位移曲線。從動(dòng)件的位移曲線直觀地表示了從動(dòng)件的位移變化規(guī)律，是凸輪輪廓設(shè)計(jì)的依據(jù)。1．凸輪輪廓曲線的基本參數(shù)（1）基圓半徑r（2）行程h和轉(zhuǎn)角δ（3）推程和回程（4）推程角和回程角（5）遠(yuǎn)休止角和近休止角結(jié)論：凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件總的運(yùn)動(dòng)規(guī)律：升—停—降—停2．從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

（1）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

特點(diǎn)：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的起始和終止位置速度突變，使加速度達(dá)到無窮大，產(chǎn)生剛性沖擊。只適用于凸輪做低速回轉(zhuǎn)、從動(dòng)件質(zhì)量小和輕載的場合。

圖2-2-3等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律2．從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

（2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

特點(diǎn)：速度曲線連續(xù)，避免了剛性沖擊，加速度曲線在運(yùn)動(dòng)的起始、中點(diǎn)和終止位置發(fā)生有限突變，產(chǎn)生柔性沖擊。適用于凸輪做中速回轉(zhuǎn)、從動(dòng)件質(zhì)量不大的場合。

圖2-2-4等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律1．材料準(zhǔn)備實(shí)施本任務(wù)需要準(zhǔn)備一臺配鑰匙機(jī)模型。2．仔細(xì)觀察觀察配鑰匙機(jī)的配匙機(jī)構(gòu)，可知其機(jī)構(gòu)為移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)。3．運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)以原配鑰匙作為移動(dòng)凸輪，觸頭為從動(dòng)件，利用壓力將觸頭壓靠在原配鑰匙上移動(dòng)，加工出與原配鑰匙齒形一樣的模型。

一、填空題1．凸輪機(jī)構(gòu)主要由_______、_________和_________三個(gè)基本構(gòu)件組成。2．以凸輪輪廓上最小半徑所畫的圓稱為凸輪的_____________。3．從動(dòng)件自最低位置升到最高位置的過程稱為______________，推動(dòng)從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)這一過程相對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為_____________________。4．凸輪機(jī)構(gòu)按從動(dòng)件形狀可分為_________、___________和___________。

二、選擇題1．從動(dòng)件等速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)適于（）。A．低速輕載 B．中速中載 C．高速輕載 D．低速重載2．要求從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)靈敏、輕載低速時(shí)宜采用的凸輪機(jī)構(gòu)為（）。A．滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) B．尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)C．曲面從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu) D．平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)3．適應(yīng)轉(zhuǎn)速和承載能力最高的從動(dòng)件結(jié)構(gòu)形式為（）。A．尖頂從動(dòng)件 B．滾子從動(dòng)件 C．曲面從動(dòng)件 D．平底從動(dòng)件

4．滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)由于避免了尖頂接觸故適用于（）。A．高速重載 B．高速輕載 C．中低速場合 D．任意場合5．凸輪機(jī)構(gòu)的一個(gè)重要特點(diǎn)是（）。A．制造簡單 B．結(jié)構(gòu)簡單