凸轮机构及间歇运动机构

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1、第四章凸轮机构及间歇运动机构§4.1凸轮机构的类型§4.2从动件的常用运动规律§4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓§4.4设计凸轮机构应注意的问题§4.5间歇运动机构§4.6凸轮机构及间歇运动机构的应用4.1凸轮机构的类型一、按凸轮的形状分类4.1凸轮机构的类型尖顶从动件二、按从动件的型式分类平底从动件滚子从动件4.1凸轮机构的类型s2CDh行程推程运动角远休止角回程运动角近休止角Bos2DrbeABC凸轮的基圆该位置为初始位置4.2从动件的常用运动规律4.2从动件的常用运动规律常用的从动件运动规律：一、等速运动规律当凸轮以等角速度回转时，若从动件上升

2、或下降的速度为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。hOS2v0Ov2Oa2从动件在运动起始位置和终止两瞬时的加速度在理论上由零值突变为无穷大，惯性力也为无穷大。由此的冲击称为刚性冲击。适用于低速场合。4.2从动件的常用运动规律二、等加速等减速运动规律从动件在前半行程作等加速运动，后半行程作等减速运动。149410h1423560s20vvmax0a0ae在o，m，e，各点处的加速度为突然变化的有限值的变化，因而产生有限惯性力的改变，结果将引起所谓柔性冲击。适用于中、低速场合。4.2从动件的常用运动规律三、简谐运动规律质点在圆周上作匀速运动时，它在这个圆的

3、直径上的投影所构成的运动称为简谐运动。1'2'3'4'5'6'ha2123456amax-amaxvmaxv2123456s2柔性冲击4.2从动件的常用运动规律0s2123456四、正弦加速度运动定律无刚性冲击无柔性冲击从动件的加速度采用按正弦曲线变化的运动规律。4.2从动件的常用运动规律选择从动推杆的运动规律时，除考虑冲击外，还应注意各种运动规律的最大速度vmax的影响。最大速度→从动件的最大动量（动量较大时，在从动件起动、停止时会产生较大的冲击）最大加速度→从动件的最大惯性力→动压力（机构零件的强度与运动副的磨损）选择从动杆的运动规律时必须综合考虑。4

4、.2从动件的常用运动规律4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓解析法、作图法一、移动从动件盘形凸轮轮廓的绘制1.对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构反转法原理：假想给整个机构加一公共角速度-ω,则凸轮相对静止不动，而推杆一方面随导轨以-ω绕凸轮轴心转动，另一方面又沿导轨作预期的往复移动。推杆尖顶在这种复合运动中的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。设计步骤4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓采用滚子从动件时：注意：凸轮基圆半径指理论廓线的最小半径设计说明：1)将滚子中心看作尖顶，然后按尖顶推杆凸轮廓线的设计方法确定滚子中心的轨迹，称其为凸轮的理论廓线；2)以理论廓线上各点为

5、圆心，以滚子半径rk为半径，作一系列圆；3)再作此圆族的包络线，即为凸轮工作廓线（实际廓线）。4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓2.尖顶偏置移动从动件盘形凸轮机构设计步骤与对心直动相同偏距圆：以凸轮轴心O为圆心，以偏距e为半径作的圆。应注意的不同点：★先作出基圆和偏距圆，根据推杆偏置方向确定其起始位置。★偏距圆与位移线图对应等分。★推杆在反转运动中依次占据的位置都是偏距圆的切线。4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓（1）按已设计好的运动规律作出位移线图；-（2）按基本尺寸作出凸轮机构的初始位置；（3）按-方向划分偏距圆得c0、c1、c2等点；并过

6、这些点作偏距圆的切线，即为反转导路线；c1c2c3c4c5c6c7c0erbO180ºB1B3B4B2B5B8（4）在各反转导路线上量取与位移图相应的位移，得B1、B2、等点，即为凸轮轮廓上的点。B6c10c8c9B7120ºB9B1060ºB0oS2180º120º60º12345678910h采用滚子从动件时：4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓滚子中心将描绘一条与凸轮廓线法向等距的曲线—理论廓线。rb指的是理论廓线的基圆。4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓作内包络线，得到凸轮的实际廓线；若同时作外包络线，可形成槽凸轮廓线。4.3按给定运动规律

7、设计盘形凸轮轮廓二、摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制设计要求：运动规律与直动推杆的运动规律相同，所不同的是将从动件的位移改为角位移。4.3按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓180º120º60ºo12345678910（1）作出角位移线图；（2）作初始位置；（4）找从动件反转后的一系列位置，得C1、C2、等点，即为凸轮轮廓上的点。A1A2A3A5A6A7A8A9A10A40000000000（3）按-方向划分圆R得A0、A1、A2等点；即得机架反转的一系列位置；0rbB0L180°60°120°B1B2B3B4B5B6B7B8B9

8、B101C12C23C3C4C5C6C7C8C9C10ROA