09第九章 凸輪機構(gòu)及其設計

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1、教案用紙第九章凸輪機構(gòu)及其設計§9-1凸輪機構(gòu)的應用和分類一、凸輪機構(gòu)的應用：常用的高副機構(gòu)自動機械和半自動機械裝置中，實現(xiàn)運動比連桿（最多9個點）容易，使用廣泛。1.應用實例：（1）內(nèi)燃機配氣機構(gòu)：2.凸輪機構(gòu)及組成：是高副機構(gòu)3.優(yōu)點：易滿足任意復雜運動的要求；簡單緊湊，工作可靠；易設計。4.缺點：易磨損(點線接觸—高副)。用于受力不大的場合；加工困難，成本高。二、凸輪機構(gòu)的分類：1.分類：（1）凸輪機構(gòu)（兩活動構(gòu)件作平面、空間運動）（2）凸輪機構(gòu)（按推桿運動副形狀分）（3）凸輪機構(gòu)（推桿運動形式）

2、（4）凸輪機構(gòu)（力方式）第11頁教案用紙圖9-12.命名：以上分類方法組合：擺動滾子推桿圓柱凸輪機構(gòu)偏置直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)§9-2從動件的運動規(guī)律及其選擇一、凸輪與從動件的運動關(guān)系：圖9-2一個運動循環(huán)從動件行程：從動件的最大位移：h整程角（一個運動循環(huán)對應凸輪總轉(zhuǎn)角）二、從動件的運動規(guī)律（推桿的運動規(guī)律）：指從動件的位移s、速度v、加速度a隨時間而變化的規(guī)律凸輪一般以等角速度運動第11頁教案用紙其中，位移線圖最重要圖a)的運動規(guī)律用圖b)表示初始條件了解從動件的運動規(guī)律三、從動件運動規(guī)律的選擇：

3、考慮：剛性沖擊、柔性沖擊、vmax(速度幅值)、amax參考表4-2講1.從動件基本運動規(guī)律基本運動規(guī)律（102頁表4-1）圖9-3（1）等速運動規(guī)律：指凸輪等速回轉(zhuǎn)時，從動件在推程或回程中的速度為常數(shù)，而在始末兩點處速度產(chǎn)生突變第11頁教案用紙即sva線圖如下：運動開始和終止時，速度有突變（2）等加速等減速運動規(guī)律：指從動件在推程（或回程）中，先作等加速運動，再作等減速運動，加速度為常數(shù)推程前半行程合后半行程（1）加速度大小相等，方向相反（2）所用時間相等，均為tr/2（3）位移量相等，均為h/2方程

4、圖9-4A、B、C三點速度有突變（3）簡諧運動規(guī)律：指從動桿的加速度按余弦規(guī)律變化第11頁教案用紙2.組合運動規(guī)律：幾種運動規(guī)律組合，連接點處s、v、a應相等§9-3凸輪輪廓曲線的設計一、凸輪輪廓設計的基本原理1.對心直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)：反轉(zhuǎn)法：在設計凸輪廓線時，可假設凸輪靜止不動，而使推桿相對于凸輪作反轉(zhuǎn)運動，同時又在其導軌內(nèi)作預期運動，做出推桿在這種復合運動中的一系列位置，則其尖頂?shù)能壽E就是所要求的凸輪廓線。(圖輪廓線的設計的基本原理)例：試用反轉(zhuǎn)法繪制一對心直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)的凸輪輪廓

5、曲線，已知凸輪的基圓半徑為r0=15mm,凸輪以等角速度沿逆時針方向回轉(zhuǎn)，推桿的運動規(guī)律如圖。（用反轉(zhuǎn)法）步驟：（1）繪制并等分位移線圖第11頁教案用紙（2）畫基圓等分基圓得推桿在反轉(zhuǎn)運動中導軌占據(jù)的各個位置求推桿在復合運動中占據(jù)的位置連線2.對心直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)先按上述繪出滾子中心A在推桿復合運動中依次占據(jù)的位置1ˊ、2ˊ……然后以1ˊ、2ˊ……為圓心，以滾子半徑rr為半徑，作一系列圓，再作此圓簇的包絡線，即為凸輪的輪廓曲線。3.對心直動平底推桿盤形凸輪機構(gòu)：將推桿導路的中心線與推桿平底的交點

6、A視為尖頂推桿的尖點，按前述的作圖步驟確定出點A在推桿作復合運動時依次占據(jù)的位置1ˊ、2ˊ……。然后再通過點1ˊ、2ˊ……作一系列代表推桿平底的直線，而此直線簇的包絡線即為凸輪的工作廓線。平底左右兩側(cè)的寬度W應分別大于左右兩側(cè)的運動點距離LmaxW=Lmax+5mm5.擺動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)給出推桿角位移方程相對直動：已知：lOA、r0、lAB、逆時針，求：圖輪廓線第11頁教案用紙繪制：（1）定出O、A基圓、B（以A為圓心，lAB為半徑的基圓）（2）等分（3）以O為圓心，lOA為半徑，轉(zhuǎn)圓，對應上述等

7、分的A1、A2……以A1圓心，lAB為半徑，與基圓交于B1使lAB交射線于（即為凸輪上一點）或連OA1使的射線，以lAB交射線于點（即為凸輪上一點），同理得……（4）連線6.擺動滾子推桿從動件盤形凸輪機構(gòu)在以上基礎上畫滾子包絡線即可得7.直動推桿圓柱凸輪機構(gòu)例：3-1設計一對心直動滾子從動件凸輪機構(gòu)。已知：滾子半徑rr=10mm,凸輪順時針轉(zhuǎn)，從動件在推程中的運動規(guī)律為簡諧運動，升距h=30mm,回程以對稱型等加速等減速運動規(guī)律返回原處，對應于從動件各運動階段，凸輪的轉(zhuǎn)角分別為（凸輪的軸的半徑rs=20

8、mm）基圓半徑45mm。試繪制該機構(gòu)的凸輪輪廓。解：（1）畫從動件位移線圖，如上圖，先取適當?shù)谋壤呃L制、等分r0=1.75rs+10=1.75×20+10=45mm(2)畫基圓：mm（3）畫等分線：線，并用對應等分線C1、C2……（4）截?。骸?）連線：B1B2……（6）包絡線（7）驗算壓力角第11頁教案用紙（8）驗算二、解析法設計（尖頂、滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)）1.直動從動件盤形凸輪：2.擺動從動件盤形凸輪：三、平底直動從動件盤形凸