最新凸轮机构及其设计分解教学讲义PPT课件.ppt

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1、凸轮机构及其设计分解§9－1凸轮机构的应用和分类凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件推杆：被凸轮直接推动的构件应用：在工业生产中得到广泛的应用，尤其是自动机械和自动控制装置中。凸轮机构在机械加工中应用凸轮机构实现转位圆柱凸轮机构在机械加工中的应用r1r2r1+r2=constW凹槽凸轮等宽凸轮等径凸轮作者：潘存云教授主回凸轮设计：潘存云设计：潘存云312A线绕线机构312A线应用实例：设计：潘存云3皮带轮5卷带轮录音机卷带机构1放音键2摩擦轮413245放音键卷带轮皮带轮摩擦轮录音机卷带机构设计：潘存云132送料机构§9－2推杆的运动规律设计：潘存云δhδhot

2、δ1s2凸轮机构设计的基本任务:1)根据工作要求选定凸轮机构的形式;名词术语：凸轮运动:推程->远休->回程->近休基圆、推程运动角、基圆半径、推程、远休止角、回程运动角、回程、近休止角、行程。一个循环r0hω1A而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。2)推杆运动规律;3)合理确定结构尺寸;4)设计轮廓曲线。δsδsδ'sδ'sDBCB'δtδt偏距:凸轮回转中心与从动件导路间的偏置距离。设计：潘存云δhδhotδ1s2r0hω1Aδsδsδ'sδ'sDBCB'δtδt运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S2、速度V2、和加速度a2随时

3、间t的变化规律。形式：多项式、三角函数。S2=S2(t)V2=V2(t)a2=a2(t)位移曲线边界条件：凸轮转过推程运动角δt－从动件上升h一、多项式运动规律一般表达式：s2=C0+C1δ1+C2δ21+…+Cnδn1(1)求一阶导数得速度方程：v2=ds2/dt求二阶导数得加速度方程：a2=dv2/dt=2C2ω21+6C3ω21δ1…+n(n-1)Cnω21δn-21其中：δ1－凸轮转角，dδ1/dt=ω1－凸轮角速度,Ci－待定系数。=C1ω1+2C2ω1δ1+…+nCnω1δn-11凸轮转过回程运动角δh－从动件下降h在推程起始点：δ1=0，s2

4、=0代入得：C0＝0，C1＝h/δt推程运动方程：s2＝hδ1/δtv2＝hω1/δts2δ1δtv2δ1a2δ1h在推程终止点：δ1=δt，s2=h+∞－∞刚性冲击s2=C0+C1δ1+C2δ21+…+Cnδn1v2=C1ω+2C2ω1δ+…+nCnω1δn-11a2=2C2ω21+6C3ω21δ1…+n(n-1)Cnω21δn-21a2＝01.一次多项式（等速运动）运动规律在回程起始点：δ1=0，s2=h在回程终止点：δ1=δh，s2=0同理得回程运动方程：s2＝h(1-δ1/δh)v2＝-hω1/δha2＝0s2δ1δhv2δ1a2δ1h+∞－∞刚性

5、冲击2.二次多项式（等加等减速）运动规律位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半。(1)推程加速上升段边界条件：起始点：δ1=0，s2=0，v2＝0中间点：δ1=δt/2，s2=h/2求得：C0＝0，C1＝0，C2＝2h/δ2t加速段推程运动方程为：s2＝2hδ21/δ2tv2＝4hω1δ1/δ2ta2＝4hω21/δ2t设计：潘存云δ1a2h/2δth/2(2)推程减速上升段边界条件：终止点：δ1=δt，s2=h，v2＝0中间点：δ1=δt/2，s2=h/2求得：C0＝－h，C1＝4h/δt，C2＝-2h/δ2t减速段推程运动方程为：s2＝h-2h(δt–δ

6、1)2/δ2t1δ1s2v2＝-4hω1(δt-δ1)/δ2ta2＝-4hω21/δ2t235462hω/δt柔性冲击4hω2/δ2t3重写加速段推程运动方程为：s2＝2hδ21/δ2tv2＝4hω1δ1/δ2ta2＝4hω21/δ2tδ1v2同理可得回程等加速段的运动方程为：s2＝h-2hδ21/δ2hv2＝-4hω1δ1/δ2ha2＝-4hω21/δ2h回程等减速段运动方程为：s2＝2h(δh-δ1)2/δ2hv2＝-4hω1(δh-δ1)/δ2ha2＝4hω21/δ2h3.五次多项式运动规律位移方程：s2=10h(δ1/δt)3－15h(δ1/δt)

7、4+6h(δ1/δt)5δ1s2v2a2hδt无冲击，适用于高速凸轮。设计：潘存云hδtδ1s2δ1a2二、三角函数运动规律1.余弦加速度(简谐)运动规律推程：s2＝h[1-cos(πδ1/δt)]/2v2＝πhω1sin(πδ1/δt)δ1/2δta2＝π2hω21cos(πδ1/δt)/2δ2t回程：s2＝h[1＋cos(πδ1/δh)]/2v2＝-πhω1sin(πδ1/δh)δ1/2δha2＝-π2hω21cos(πδ1/δh)/2δ2h123456δ1v2Vmax=1.57hω/2δ0在起始和终止处理论上a2为有限值，产生柔性冲击。123456s

8、2δ1δ1a2δ1v2hδt2.正弦加速度（摆线）运动规律推程：s