[工學]機械設計基礎凸輪機構ppt課件.ppt

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1、第五章凸輪機構見視頻應用配氣機構繞線機構靠模機構進刀機構凸輪機構由凸輪1、從動件2、機架3三個基本構件及鎖合裝置組成。是一種高副機構。其中凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，通常作連續(xù)等速轉動，從動件則在凸輪輪廓的控制下按預定的運動規(guī)律作往復移動或擺動。組成優(yōu)點:只要正確地設計和制造出凸輪的輪廓曲線，就能把凸輪的回轉運動準確可靠地轉變?yōu)閺膭蛹A期的復雜運動規(guī)律的運動，而且設計簡單;凸輪機構結構簡單、緊湊、運動可靠。缺點:凸輪與從動件之間為點或線接觸，故難以保持良好的潤滑，容易磨損。凸輪機構通常適用于傳力不大的機械中。尤其廣泛應用于自動機械、儀表和自動控制系統(tǒng)中。特點連桿機構和凸輪機

2、構對比：平面連桿機構雖然應用廣泛，但它只能近似地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律，且設計比較復雜。當從動件須精確地按預定運動規(guī)律尤其是復雜運動規(guī)律工作時，則常采用凸輪機構。分類1.按凸輪的形狀分：2.按從動桿運動形式分:3.按從動桿形狀分：盤形、移動、圓柱移動（直動）、擺動尖頂、滾子、平底盤形凸輪移動凸輪圓柱凸輪2、推程及推程運動角dt，尖底偏置直動推桿盤形凸輪機構1、基圓：凸輪輪廓上最小向徑r0為半徑的圓輪廓及從動件運動規(guī)律基本術語6、偏距e，偏距圓4、回程及回程運動角dh3、遠休止角ds5、近休止角ds’行程：h(最大位移)推桿位移s=f(t)特別，當凸輪勻速轉動時：s=s(d)；v=v(d)

3、；a=a(d)一般規(guī)律：上升——?！怠Ｍ茥U位移線圖推桿的運動分析剛性沖擊：由于加速度發(fā)生無窮大突度而引起的沖擊稱為剛性沖擊,適用于低速凸輪機構。1、一次多項式運動規(guī)律（勻速運動規(guī)律）等加速等減速柔性沖擊：加速度發(fā)生有限值的突變適用于中、低速凸輪機構2、二次多項式運動規(guī)律（等加速等減速運動規(guī)律）3、五次多項式運動規(guī)律3-4-5多項式：既無剛性沖擊亦無柔性沖擊應用于高速凸輪在運動始末點（A、E點），加速度有變化－柔性沖擊，只適于中速；當從動件作連續(xù)升-降循環(huán)運動時，加速度曲線連續(xù)，無沖擊，可用于高速凸輪機構。4、余弦加速度運動規(guī)律（簡諧運動規(guī)律）運動特征：沒有沖擊6、組合運動規(guī)律

4、為了獲得更好的運動特征，可以把上述幾種運動規(guī)律組合起來應用，組合時，兩條曲線在拼接處必須保持連續(xù)。5、正弦加速度運動規(guī)律（擺線運動規(guī)律）設計方法：作圖法，解析法已知轉向。作圖法設計凸輪輪廓反轉法原理：設想凸輪固定不動，從動件一方面隨導路繞凸輪軸心反方向轉動，同時又按給定的運動規(guī)律在導路中作相對運動，從動件尖底的運動軌跡就是凸輪的輪廓曲線。凸輪廓線設計4.3.2圖解法1.尖底對心移動推桿盤形凸輪輪廓設計如圖所示，已知凸輪基圓半徑rb、從動件運動規(guī)律及角速度ω，凸輪順時針轉動。則凸輪輪廓曲線設計步驟如下：1）選定適當的比例尺，作出從動件的位移曲線圖。2）以rb為半徑作基圓。3）在基圓上，

5、依次取推程角、回程運動角及近程休止角。4）量取從動件在各位置的位移量5)將A0、A1、A2、A3、…連成光滑曲線，即得到所求的凸輪輪廓。2.尖底移動推桿盤形凸輪輪廓設計從動件導路與凸輪回轉中心的偏距e凸輪基圓半徑rb凸輪以等角速度?逆時針方向轉動從動件的位移線圖轉向步驟：以o為圓心作基圓和偏距圓確定從動件起始位置C。使從動件中心線與偏距圓切于A點，并與基圓交于C點。將運動線圖分成若干等分，并將偏距圓自A點沿順時針方向分成對應的等分A1、A2……。erbCAO過分點A1、A2……作偏距圓切線，交基圓于B1、B2……等點。從動件尖底從B1點沿切線方向移動S1到C1點，從B2移動S2到C2

6、點……，用光滑曲線連接C-C1-C2……，此曲線為凸輪輪廓曲線。（3）在理論輪廓上畫出一系列滾子，畫出滾子的內包絡線——實際輪廓曲線。注意：設計滾子推桿凸輪機構時，凸輪的基圓半徑是指理論輪廓曲線的基圓半徑。（1）去掉滾子，以滾子中心為尖底。（2）按照上述方法作出輪廓曲線——理論輪廓曲線3、滾子推桿r0（1）取平底與導路的交點B0為參考點（2）把B0看作尖底，運用上述方法找到B1、B2…（3）過B1、B2…點作出一系列平底，得到一直線族。作出直線族的包絡線，便得到凸輪實際輪廓曲線。4、平底推桿已知：凸輪軸心與從動件的回轉中心距a凸輪基圓半徑rb，從動件長L凸輪以等角速度?逆時針方向轉動

7、從動件的位移線圖5、擺動推桿盤形凸輪機構步驟：以凸輪中心o為圓心，以rb、a為半徑作基圓及中心圓。在中心圓上取一點o1為從動件轉動中心的起始位置，以o1為圓心以l為半徑畫弧交基圓于Ao，則o1Ao為擺動從動件的起始位置。將運動線圖的橫坐標分成若干等分（如圖）。以o1為起點沿順時針方向把中心圓分成與運動線圖對應的等分o1′、o2′……。以o1′為圓心，以L為半徑畫弧，交基圓于C1，作∠C1o1’A1=?1，交弧于A1點，A1為凸輪廓線上一點。同理可求出A2、