第4章+凸轮机构Cppt课件.ppt

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1、第4章凸轮机构第4章凸轮机构4.1概述4.2凸轮从动件的常用运动规律4.3凸轮轮廓曲线设计4.4凸轮机构基本参数的确定4.1概述一、凸轮机构的构成和应用构成应用特点二、凸轮机构的分类三、凸轮机构的基本名词术语一、凸轮机构的构成和应用由凸轮、从动件、机架组成的高副机构凸轮：具有曲线状轮廓的构件从动件：与凸轮保持接触的作往复移动或摆动的构件。原动件连续运动而从动件间歇运动特点设计适当的凸轮轮廓就可实现任意预期的运动规律(从动件精确实现预定的运动规律)结构简单、紧凑、设计方便点或线接触，易磨损，加工较复杂广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线。凸轮机构的应用盘形

2、凸轮机构在印刷机中的应用圆柱凸轮机构在机械加工中的应用自动机床进刀机构内燃机配气机构二、凸轮机构的分类1．按凸轮的形状分类2．按从动件形状和运动形式分类3．按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类1．按凸轮的形状分类盘状凸轮移动凸轮圆柱凸轮2．按从动件形状和运动形式分类尖底从动件滚子从动件平底从动件曲底从动件直动从动件摆动从动件按从动件形状和运动形式分类对心式偏置式直动从动件摆动从动件3．按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类力封闭凸轮机构靠弹簧力或重力等维持凸轮与从动件的高副接触。形封闭凸轮机构等宽凸轮机构凹槽凸轮机构等径凸轮机构共轭凸轮机构槽凸轮机构槽两侧面的距离等于滚子直径。

3、优点：锁和方式结构简单缺点：加大了凸轮的尺寸和重量等径凸轮机构两滚子中心间的距离始终保持不变。缺点：从动件运动规律的选择受到一定的限制等宽凸轮机构凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于框架内侧的宽度。缺点：从动件的运动规律的选择受到一定的限制，当180º范围内的凸轮廓线根据从动件运动规律确定后，其余180º内的凸轮廓线必须符合等宽原则主回凸轮机构(共轭凸轮机构)优点：克服了等宽、等径凸轮的缺点缺点：结构复杂，制造精度要求高一个凸轮推动从动件完成正行程运动，另一个凸轮推动从动件完成反行程的运动按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类反凸轮机构摆杆为主动件，凸轮为从动件rb三、凸轮

4、机构的基本名词术语hssssDD0B0BsO,t360º基圆基圆半径rb推程推程运动角行程或升距h远休止远休止角s回程回程运动角近休止近休止角sB位移曲线从动件的运动线图位移曲线—反映了从动件的位移s随时间t或凸轮转角变化的规律。速度曲线—反映了从动件的速度v随时间t或凸轮转角变化的规律。加速度曲线—反映了从动件的加速度a随时间t或凸轮转角变化的规律。凸轮轮廓曲线的形状决定了从动件的运动规律。要使从动件实现某种运动规律，就要设计出与其相应的凸轮轮廓曲线。4.2凸轮从动件的运动规律一、引言二、从动件常用运动规律三、组合运动规律四、

5、从动件运动规律的选择数学方程式位移方程s=s()从动件运动规律的表示运动线图一、引言所谓从动件运动规律，是指从动件的位移S、速度v、加速度a随时间t或凸轮转角φ变化的规律。这种变化的规律可以用线图来表示，是凸轮设计的依据。正确选择和设计从动件的运动规律，是凸轮机构设计的重要环节。生产中对工作构件的运动要求是多种多样的。速度要求：例如自动机床中用来控制刀具进给运动的凸轮机构，要求刀具（从动件）在工作行程时作等速运动。加速度要求：如内燃机配气凸轮机构，则要求凸轮具有良好的动力学性能。位移要求：在某些控制机构中则只有简单的升距要求。人们经过长期的理论研究和生产实践，已经积累了能适

6、应多种工作要求的从动件典型运动特性的运动曲线，即所谓“常用运动规律”。设计凸轮机构时，通常只需根据工作要求，从常用运动规律中选择适当的运动曲线。在一般情况下，推程是工作行程，要求比较严格，需要进行仔细研究。回程一般要求较低，受力情况也比推程阶段有利。二、从动件常用运动规律从动件的位移曲线为多项式类运动sc0c1c22c33cnn（一）多项式运动规律常用的有一次、二次、五次等多项式类运动规律。1、等速运动规律（直线运动规律）v=常数S=vt线性a=0运动的开始和终了，从动件的加速度为无限大→无限大的惯性力→刚性冲击用于低速不宜单独使用实际上，由于构件材料有弹

7、性，加速度和惯性力不至于达到无穷大，但仍将造成强烈冲击。当加速度为正时，它将增大凸轮压力，使凸轮轮廓严重磨损；加速度为负时，可能会造成用力封闭的从动件与凸轮轮廓瞬时脱离接触，并加大力封闭弹簧的负荷。因此这种运动规律只适用于低速，如自动机床刀具进给机构以及在低速下工作的一些凸轮控制机构。2、等加速等减速运动规律（抛物线运动规律）a=常数起、中、终点加速度有限突变，有限惯性力引起柔性冲击v=at两段斜直线两段抛物线用于低中速两段抛物线t=1:2:3:4S=1:4:9:16/2等分4份：1、2、3、4h/2