《凸輪機(jī)構(gòu)》PPT課件.ppt

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1、第六章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)一、基本要求二、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)四、例題精選五、試題自測(cè)及答案一、基本要求1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的組成、類型及應(yīng)用。3.深刻理解相對(duì)運(yùn)動(dòng)（也稱“反轉(zhuǎn)法”）原理，并能利用該原理設(shè)計(jì)盤形凸輪的輪廓曲線（圖解法）。4.學(xué)會(huì)用解析法設(shè)計(jì)盤形凸輪的輪廓曲線。2.了解從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及特點(diǎn)，并學(xué)會(huì)如何選擇或設(shè)計(jì)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。5.學(xué)會(huì)確定凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角、基圓半徑和滾子半徑等基本尺寸。二、基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)1.基本概念3.反轉(zhuǎn)法原理2.運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇與設(shè)計(jì)原則4.基

2、本尺寸的確定基本概念基本名詞術(shù)語從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律壓力角基本名詞術(shù)語（1）基圓以凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心為圓心，以凸輪理論輪廓曲線上的最小半徑為半徑所畫的圓。半徑用r0表示。（2）推程從動(dòng)件從距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最近點(diǎn)向最遠(yuǎn)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程。（3）回程從動(dòng)件從距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最遠(yuǎn)點(diǎn)向最近點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程。（4）行程從動(dòng)件的最大運(yùn)動(dòng)距離。常用h表示行程?；久~術(shù)語（5）推程角從動(dòng)件從距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最近點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)點(diǎn)時(shí)，凸輪所轉(zhuǎn)過的角度。用Φ表示。（6）回程角從動(dòng)件從距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最遠(yuǎn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最近點(diǎn)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過的角度。用

3、Φ’表示。（7）遠(yuǎn)休止角從動(dòng)件在距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最遠(yuǎn)點(diǎn)靜止不動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過的角度。用Φs表示。（8）近休止角從動(dòng)件在距凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心的最近點(diǎn)靜止不動(dòng)時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過的角度。用Φ’s表示。2.轉(zhuǎn)角分別以各行程開始時(shí)凸輪的位置作為度量基準(zhǔn)，一般也在基圓上度量；（9）從動(dòng)件的位移s：凸輪轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)角時(shí)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的距離。1.位移s的度量基準(zhǔn)，一律從升程的最低位置開始度量（無論升程、回程）；基本名詞術(shù)語3.初始條件：幾條規(guī)定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件的位移s、速度v、加速度a與凸輪轉(zhuǎn)角?（或時(shí)間t）之間的函數(shù)關(guān)系。不計(jì)

4、摩擦?xí)r，凸輪與從動(dòng)件在某瞬時(shí)接觸點(diǎn)處的公法線方向與從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向之間所夾的銳角。壓力角設(shè)計(jì)要求0φABωFnαPr0=rbFxFynntt壓力角從動(dòng)件的最大速度vmax應(yīng)盡量小從動(dòng)件的最大加速度amin應(yīng)盡量小，且無突變從動(dòng)件的最大躍度jmax應(yīng)盡量小從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇與設(shè)計(jì)原則凸輪機(jī)構(gòu)的反轉(zhuǎn)法原理ω-ω從動(dòng)件尖頂相對(duì)凸輪的運(yùn)動(dòng)軌跡形成了凸輪的輪廓曲線。結(jié)論ψ1ω-ωψ0ψ2凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的設(shè)計(jì)基圓半徑的設(shè)計(jì)滾子半徑的設(shè)計(jì)平底長度的設(shè)計(jì)偏距的設(shè)計(jì)基圓半徑的設(shè)計(jì)凸輪基圓半徑最小基圓半徑直動(dòng)滾子

5、從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)式中條件凸輪基圓半徑直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)考慮運(yùn)動(dòng)失真：考慮強(qiáng)度要求：滾子半徑的設(shè)計(jì)平底的長度：式中：平底長度的設(shè)計(jì)偏距e的計(jì)算公式式中條件偏距的設(shè)計(jì)三、學(xué)習(xí)重點(diǎn)及難點(diǎn)反轉(zhuǎn)法原理應(yīng)用反轉(zhuǎn)法求解凸輪機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角、位移和壓力角等參數(shù)凸輪機(jī)構(gòu)的基本概念從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其特性設(shè)計(jì)平面凸輪輪廓曲線的圖解法與解析法確定凸輪機(jī)構(gòu)的基本尺寸學(xué)習(xí)難點(diǎn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)四、例題精選(例1、例2、例3）例1圖示偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪以角速度ω逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。試在圖上畫出：（1）畫出理論

6、輪廓曲線、基圓與偏距圓；（2）標(biāo)出凸輪圖示位置壓力角α1和位移s1以及轉(zhuǎn)過150°時(shí)的壓力角α2和位移s2。解思路與技巧本題目主要考察對(duì)凸輪廓線、基圓、偏距圓、壓力角及位移等基本概念的理解和對(duì)反轉(zhuǎn)法原理的靈活運(yùn)用。例2已知圖示凸輪機(jī)構(gòu)標(biāo)出基圓半徑r0，圖示位置從動(dòng)件位移s和機(jī)構(gòu)的壓力角，并求出它們之間的關(guān)系式。。試求：1.標(biāo)出基圓半徑r0？2.標(biāo)出圖示位置從動(dòng)件位移s和機(jī)構(gòu)的壓力角α？3.求出r0、s和α之間的關(guān)系式？（1）圖示位置的r0、s和α如圖。解思路與技巧本題目主要考察對(duì)基圓、壓力角及位

7、移等基本概念的理解和壓力角的計(jì)算方法。（2）r0、s與α之間的關(guān)系式為：例3圖示為擺動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪為偏心圓盤，且以角速度ω逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)。試在圖上標(biāo)出：1.凸輪基圓；2.升程運(yùn)動(dòng)角?和回程運(yùn)動(dòng)角??；3.圖示位置時(shí)從動(dòng)件的初始位置角?0和角位移?；4.圖示位置從動(dòng)件的壓力角α；5.從動(dòng)件的最大角位移?max。解思路與技巧本題目主要考察對(duì)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的基圓、行程運(yùn)動(dòng)角、壓力角及角位移等基本概念的理解。五、試題自測(cè)及答案(1、2、3、4、5）1.一對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件偏心圓凸輪機(jī)

8、構(gòu)，O為凸輪幾何中心，O1為凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心，直線AC?BD，O1O=OA，圓盤半徑R=60mm。試計(jì)算：（1）根據(jù)圖(a)及上述條件確定基圓半徑r0、行程h，C點(diǎn)壓力角αC和D點(diǎn)接觸時(shí)的位移sD、壓力角αD。（a）（b）（2）若偏心圓凸輪的幾何尺寸不變，僅將從動(dòng)件由尖頂改為滾子（圖(b)），滾子半徑rT=10mm。試問上述參數(shù)r0、h、αC和sD、αD有無改變？如有改變，計(jì)算其數(shù)值。（1）圖（a）解（2）圖（b）2.如圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪為一偏心圓盤，圓盤半徑R=80mm，圓盤幾何中心O到回轉(zhuǎn)中