機(jī)械設(shè)計(jì)原理凸輪機(jī)構(gòu)ppt課件.ppt

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1、第五章凸輪機(jī)構(gòu)見視頻應(yīng)用配氣機(jī)構(gòu)繞線機(jī)構(gòu)靠模機(jī)構(gòu)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪1、從動(dòng)件2、機(jī)架3三個(gè)基本構(gòu)件及鎖合裝置組成。是一種高副機(jī)構(gòu)。其中凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，通常作連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件則在凸輪輪廓的控制下按預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)。組成優(yōu)點(diǎn):只要正確地設(shè)計(jì)和制造出凸輪的輪廓曲線，就能把凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠地轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭?dòng)件所預(yù)期的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)，而且設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單;凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、運(yùn)動(dòng)可靠。缺點(diǎn):凸輪與從動(dòng)件之間為點(diǎn)或線接觸，故難以保持良好的潤(rùn)滑，容易磨損。凸輪機(jī)構(gòu)通常適用于傳力不大的機(jī)械中。尤其廣泛應(yīng)用于自動(dòng)機(jī)械、儀表

2、和自動(dòng)控制系統(tǒng)中。特點(diǎn)連桿機(jī)構(gòu)和凸輪機(jī)構(gòu)對(duì)比：平面連桿機(jī)構(gòu)雖然應(yīng)用廣泛，但它只能近似地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。當(dāng)從動(dòng)件須精確地按預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律尤其是復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律工作時(shí)，則常采用凸輪機(jī)構(gòu)。分類1.按凸輪的形狀分：2.按從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)形式分:3.按從動(dòng)桿形狀分：盤形、移動(dòng)、圓柱移動(dòng)（直動(dòng)）、擺動(dòng)尖頂、滾子、平底凸輪機(jī)構(gòu)12.avi移動(dòng)凸輪圓柱凸輪2、推程及推程運(yùn)動(dòng)角dt，尖底偏置直動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)1、基圓：凸輪輪廓上最小向徑r0為半徑的圓輪廓及從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律基本術(shù)語(yǔ)6、偏距e，偏距圓4、回程及回程運(yùn)動(dòng)角dh3、遠(yuǎn)休止角ds5、近休止角ds’

3、行程：h(最大位移)推桿位移s=f(t)特別，當(dāng)凸輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)：s=s(d)；v=v(d)；a=a(d)一般規(guī)律：上升——?！怠Ｍ茥U位移線圖推桿的運(yùn)動(dòng)分析剛性沖擊：由于加速度發(fā)生無(wú)窮大突度而引起的沖擊稱為剛性沖擊,適用于低速凸輪機(jī)構(gòu)。1、一次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（勻速運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)2、二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律）3、五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律3-4-5多項(xiàng)式：既無(wú)剛性沖擊亦無(wú)柔性沖擊應(yīng)用于高速凸輪在運(yùn)動(dòng)始末點(diǎn)（A、E點(diǎn)），加速度有變化－柔性沖擊，只適于中速；當(dāng)從動(dòng)件作連續(xù)升-降

4、循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度曲線連續(xù)，無(wú)沖擊，可用于高速凸輪機(jī)構(gòu)。4、余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律）運(yùn)動(dòng)特征：沒有沖擊6、組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律為了獲得更好的運(yùn)動(dòng)特征，可以把上述幾種運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合起來應(yīng)用，組合時(shí)，兩條曲線在拼接處必須保持連續(xù)。5、正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）設(shè)計(jì)方法：作圖法，解析法已知轉(zhuǎn)向。作圖法設(shè)計(jì)凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法原理：設(shè)想凸輪固定不動(dòng)，從動(dòng)件一方面隨導(dǎo)路繞凸輪軸心反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)又按給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律在導(dǎo)路中作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件尖底的運(yùn)動(dòng)軌跡就是凸輪的輪廓曲線。凸輪廓線設(shè)計(jì)4.3.2圖解法1.尖底對(duì)心移動(dòng)推桿盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)如圖所示，已知凸輪基

5、圓半徑rb、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及角速度ω，凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。則凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)步驟如下：1）選定適當(dāng)?shù)谋壤?，作出從?dòng)件的位移曲線圖。2）以rb為半徑作基圓。3）在基圓上，依次取推程角、回程運(yùn)動(dòng)角及近程休止角。4）量取從動(dòng)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(dòng)推桿盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)從動(dòng)件導(dǎo)路與凸輪回轉(zhuǎn)中心的偏距e凸輪基圓半徑rb凸輪以等角速度?逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)件的位移線圖轉(zhuǎn)向步驟：以o為圓心作基圓和偏距圓確定從動(dòng)件起始位置C。使從動(dòng)件中心線與偏距圓切于A點(diǎn)，并與基圓交于C點(diǎn)。將運(yùn)動(dòng)線圖分成若干

6、等分，并將偏距圓自A點(diǎn)沿順時(shí)針方向分成對(duì)應(yīng)的等分A1、A2……。erbCAO過分點(diǎn)A1、A2……作偏距圓切線，交基圓于B1、B2……等點(diǎn)。從動(dòng)件尖底從B1點(diǎn)沿切線方向移動(dòng)S1到C1點(diǎn)，從B2移動(dòng)S2到C2點(diǎn)……，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(nèi)包絡(luò)線——實(shí)際輪廓曲線。注意：設(shè)計(jì)滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，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(dǎo)路的交點(diǎn)B0為參考點(diǎn)（2）把B

7、0看作尖底，運(yùn)用上述方法找到B1、B2…（3）過B1、B2…點(diǎn)作出一系列平底，得到一直線族。作出直線族的包絡(luò)線，便得到凸輪實(shí)際輪廓曲線。4、平底推桿已知：凸輪軸心與從動(dòng)件的回轉(zhuǎn)中心距a凸輪基圓半徑rb，從動(dòng)件長(zhǎng)L凸輪以等角速度?逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)從動(dòng)件的位移線圖5、擺動(dòng)推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)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(diǎn)o1為從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)從動(dòng)件的起始位置。將運(yùn)動(dòng)線圖的橫坐標(biāo)分成若干等分（如圖）。以o1為起點(diǎn)沿順時(shí)針方向把中心圓分成與運(yùn)動(dòng)線圖對(duì)應(yīng)

8、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(diǎn)，A1為凸輪廓線上一點(diǎn)。同