《凸輪機構(gòu)》PPT課件.ppt

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1、第六章凸輪機構(gòu)及其設計一、基本要求二、基本概念和基礎知識三、學習重點及難點四、例題精選五、試題自測及答案一、基本要求1.了解凸輪機構(gòu)的組成、類型及應用。3.深刻理解相對運動（也稱“反轉(zhuǎn)法”）原理，并能利用該原理設計盤形凸輪的輪廓曲線（圖解法）。4.學會用解析法設計盤形凸輪的輪廓曲線。2.了解從動件常用的運動規(guī)律及特點，并學會如何選擇或設計從動件的運動規(guī)律。5.學會確定凸輪機構(gòu)的壓力角、基圓半徑和滾子半徑等基本尺寸。二、基本概念和基礎知識1.基本概念3.反轉(zhuǎn)法原理2.運動規(guī)律的選擇與設計原則4.基

2、本尺寸的確定基本概念基本名詞術(shù)語從動件運動規(guī)律壓力角基本名詞術(shù)語（1）基圓以凸輪轉(zhuǎn)動中心為圓心，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）推程從動件從距凸輪轉(zhuǎn)動中心的最近點向最遠點的運動過程。（3）回程從動件從距凸輪轉(zhuǎn)動中心的最遠點向最近點的運動過程。（4）行程從動件的最大運動距離。常用h表示行程?；久~術(shù)語（5）推程角從動件從距凸輪轉(zhuǎn)動中心的最近點運動到最遠點時，凸輪所轉(zhuǎn)過的角度。用Φ表示。（6）回程角從動件從距凸輪轉(zhuǎn)動中心的最遠點運動到最近點時，凸輪轉(zhuǎn)過的角度。用

3、Φ’表示。（7）遠休止角從動件在距凸輪轉(zhuǎn)動中心的最遠點靜止不動時，凸輪轉(zhuǎn)過的角度。用Φs表示。（8）近休止角從動件在距凸輪轉(zhuǎn)動中心的最近點靜止不動時，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凸輪的位置作為度量基準，一般也在基圓上度量；（9）從動件的位移s：凸輪轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)角時，從動件運動的距離。1.位移s的度量基準，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)定從動件運動規(guī)律從動件的位移s、速度v、加速度a與凸輪轉(zhuǎn)角?（或時間t）之間的函數(shù)關(guān)系。不計

4、摩擦時，凸輪與從動件在某瞬時接觸點處的公法線方向與從動件運動方向之間所夾的銳角。壓力角設計要求0φABωFnαPr0=rbFxFynntt壓力角從動件的最大速度vmax應盡量小從動件的最大加速度amin應盡量小，且無突變從動件的最大躍度jmax應盡量小從動件運動規(guī)律的選擇與設計原則凸輪機構(gòu)的反轉(zhuǎn)法原理ω-ω從動件尖頂相對凸輪的運動軌跡形成了凸輪的輪廓曲線。結(jié)論ψ1ω-ωψ0ψ2凸輪機構(gòu)基本尺寸的設計基圓半徑的設計滾子半徑的設計平底長度的設計偏距的設計基圓半徑的設計凸輪基圓半徑最小基圓半徑直動滾子

5、從動件盤形凸輪機構(gòu)式中條件凸輪基圓半徑直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)考慮運動失真：考慮強度要求：滾子半徑的設計平底的長度：式中：平底長度的設計偏距e的計算公式式中條件偏距的設計三、學習重點及難點反轉(zhuǎn)法原理應用反轉(zhuǎn)法求解凸輪機構(gòu)的轉(zhuǎn)角、位移和壓力角等參數(shù)凸輪機構(gòu)的基本概念從動件常用的運動規(guī)律及其特性設計平面凸輪輪廓曲線的圖解法與解析法確定凸輪機構(gòu)的基本尺寸學習難點學習重點四、例題精選(例1、例2、例3）例1圖示偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)中，凸輪以角速度ω逆時針方向轉(zhuǎn)動。試在圖上畫出：（1）畫出理論

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

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

8、構(gòu)，O為凸輪幾何中心，O1為凸輪轉(zhuǎn)動中心，直線AC?BD，O1O=OA，圓盤半徑R=60mm。試計算：（1）根據(jù)圖(a)及上述條件確定基圓半徑r0、行程h，C點壓力角αC和D點接觸時的位移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，計算其數(shù)值。（1）圖（a）解（2）圖（b）2.如圖所示凸輪機構(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