第6章凸轮机构综合ppt课件.ppt

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1、第6章凸轮机构综合1、了解凸轮机构的分类及应用。2、了解推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则。3、掌握凸轮机构设计的基本知识，能根据选定的凸轮类型和推杆的运动规律设计出凸轮的轮廓曲线。4、掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则。本章教学目的组成：凸轮、从动杆、机架三杆机构，又是高副机构纺织机械凸轮应用中的各种凸轮一、概述◆组成凸轮机构的基本构件凸轮、推杆（从动件）、机架◆凸轮机构的应用领域凸轮机构广泛用于自动机械、自动控制装置和装配生产线中。◆凸轮机构的优点结构简单、紧凑，通过适当设计凸轮廓线可以使推杆实现各种预期运动规律，同

2、时还可以实现间歇运动。◆凸轮机构的缺点接触为高副，易于磨损，多用于传力不大的场合。1.按凸轮形状分：二、凸轮机构的分类盘形凸轮机构移动凸轮机构圆柱凸轮机构2.按推杆的形状来分尖顶推杆滚子推杆平底推杆其优点是凸轮与平底接触面间容易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。由于滚子与凸轮之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力。构造简单，但易于磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合。3.按从动件的运动方式分摆动从动件：从动件绕某一固定轴摆动。直动从动件：从动件只能沿某一导路做往复移动；对心直动推杆偏置直动从动件

3、◆力封闭方法：利用推杆的重力、弹簧力或其它外力使推杆始终与凸轮保持接触；◆几何封闭法：利用凸轮与推杆构成的高副元素的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。常用的有几种：4.按凸轮与从动件保持接触的方法分槽凸轮机构等宽凸轮机构等径凸轮共轭凸轮6.1传动函数（从动件运动规律）★基圆：以凸轮最小半径r0所作的圆，r0称为凸轮的基圆半径。★推程运动角：δ0★推杆的运动规律：是指推杆在运动过程中，其位移、速度和加速度随时间变化的规律。★远休止角：★回程运动角：★近休止角：★行程：h一、基本术语传动函数：从动件的运动规律，实现凸轮轮廓的

4、主要依据。凸轮机构综合：如何将传动函数根据实际情况合成凸轮外形，形成能实现一定运动要求的凸轮机构。从动件的运动参数：从动件位移s、速度v、加速度a常用运动规律：多项式和三角函数运动规律◆多项式运动规律★一次多项式运动规律——等速运动★二次多项式运动规律——等加速等减速运动★五次多项式运动规律◆三角函数运动规律★余弦加速度运动规律——简谐运动规律★正弦加速度运动——摆线运动规律◆组合运动规律6.1.1多项式运动规律从动件位移凸轮转角一般表达式根据所设定的幂次数以及边界条件可以得出常用的等速运动规律、等加等减速运动规律以及五次运

5、动规律，超过五次由于制造困难以及对加工误差较敏感不再使用。一、一次多项式——等速运动规律★运动方程一般表达式：★推程运动方程：运动始点：δ=0,s=0推程运动方程式：边界条件在起始和终止点速度有突变，使瞬时加速度趋于无穷大，从而产生无穷大惯性力，引起刚性冲击。改进方法：可将始末两小段直线改为圆弧、抛物线或其他过渡曲线，且与斜直线相切，但此时已不能保持等速运动了。★回程运动方程回程运动方程式：运动始点：δ=0,s=h运动终点：边界条件回程运动角δ是从回程起始位置计量的★等速运动规律运动特性推杆在运动起始和终止点会产生刚性冲击。

6、主要用于低速、轻载场合。一次多项式一般表达式：二、二次多项式——等加速等减速运动规律为保证凸轮机构运动平稳性，常使推杆在一个行程h中的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，且加速度和减速度的绝对值相等。★运动方程式一般表达式：推杆的等加速等减速运动规律★注意：等减速段运动方程为2.等加速等减速运动规律推程等加速段边界条件：加速段运动方程式为：运动始点：δ=0,s=0，v=0运动终点：运动方程式一般表达式：推程等减速段边界条件：运动始点：运动终点：δ=δ0,s=h，v=0★推程运动方程在起点、中点和终点时，因加速度有突变而引

7、起推杆惯性力的突变，且突变为有限值，在凸轮机构中由此会引起柔性冲击。★等加速等减速运动规律——回程运动方程★等加速等减速运动规律运动特性：回程加速段运动方程式：回程减速段运动方程式：d：0~d0/2d：d0/2~d03.五次多项式运动规律★五次多项式的一般表达式为★推程边界条件在始点处：δ1=0,s1=0,v1=0,a1=0；在终点处：δ2=δ0,s2=h,v2=0,a2=0；★位移方程式为★解得待定系数为五次多项式运动规律的运动线图五次多项式运动规律的运动特性即无刚性冲击也无柔性冲击三角函数运动规律1.余弦加速度运动规律—

8、—简谐运动规律当质点在圆周上作匀速运动时，它在直径上的投影点的运动即为简谐运动。从动件作简谐运动时，其加速度按余弦规律变化，故又称余弦加速度规律。简谐运动规律a=ac··cos(πδ/δ0)ac----待定常数δ0δ，t推杆推程运动方程式：推杆回程运动方程式：δδ,tδ,tδ,t余弦加速度