机械设计基础第三章凸轮机构PPT学习教案

1、会计学1 机械设计基础第三章凸轮机构机械设计基础第三章凸轮机构 3-1 3-1凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型 一.凸轮机构的应用 在自动化和半自动化机械中应用非常广泛。 内燃机配气凸轮机构。凸轮以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件(阀杆)按预期的运动规律启闭阀门。 第1页/共39页 绕线机构 第2页/共39页 送料机构 第3页/共39页 第4页/共39页 e h 凸轮机构的优点：凸轮机构的优点： 只要适当地设计凸轮的轮廓曲线， 便可使从动件获得任意预定的运 动规律，且机构简单紧凑。 凸轮机构的凸轮机构的缺缺点：点： 凸轮与从动件是高副接触， 比压较大，易于磨损，故 这种机构一般仅用于传

2、递 动力不大的场合。 凸轮机构的特点凸轮机构的特点 第5页/共39页 按从动件的运动分类 摆动从动件凹槽凸轮机构 直动从动件凸轮机构 按从动件的形状分类 滚子从动件凸轮机构 尖顶从动件凸轮机构 平底从动件凸轮机构 小结 第6页/共39页 1 1 3 2 e 在设计机械时， 常要求其中某些从动件 的位移、速度、加速度 按照预定的规律变化。 此时，通常多采用凸轮机构。 第7页/共39页 3机架 2从动件 e h 1凸轮 高 副 第8页/共39页 e h 凸轮机构凸轮机构 由凸轮，从动件由凸轮，从动件 和机架构成的三杆高副机构和机架构成的三杆高副机构。 第9页/共39页 第10页/共39页 h 凸轮

3、机构的分类 e 第11页/共39页 e h 摆动从动件凸轮机构 凹槽凸轮 滚子 直动从动件凸轮机构 a.按从动件的运动分类 按从动件分： 第12页/共39页 滚子从动件 凸轮机构 e e e 尖顶从动件 凸轮机构 平底从动件 凸轮机构 b.按从动件的形状分类 第13页/共39页 按从动件的运动分类 摆动从动件凹槽凸轮机构 直动从动件凸轮机构 按从动件的形状分类 滚子从动件凸轮机构 尖顶从动件凸轮机构 平底从动件凸轮机构 小结 第14页/共39页 按凸轮的形状分类 移动（板状）凸 轮机构 圆柱凸轮机构 盘形凸轮机构 11 3 2 e 第15页/共39页 摆动从动件凹槽凸轮机构 直动从动件凸轮机构

4、 按从动件的运动分 类 滚子从动件凸轮机构 尖顶从动件凸轮机构 平底从动件凸轮机构 按从动件的形状分 类 按凸轮的形状分类 盘形凸轮机构 圆锥凸轮机 构 圆柱凸轮机 构 移动（板状）凸轮机构 按高副维持接触的 方法分类形封闭的凸轮机构 力封闭的凸轮机构 凸轮机构的分类 总结 第16页/共39页 形封闭的凸轮机构的 几种型式 第17页/共39页 等宽凸轮 d d 等径凸轮 第18页/共39页 等宽凸轮机构 等径凸轮机构 形封闭凸轮机构的型式 第19页/共39页 等宽凸轮机构 等径凸轮机构 形封闭凸轮机构的型式 主回凸轮机构 第20页/共39页 第21页/共39页 为半径的圆称为基圆 的最小向径基

5、圆半径，以凸轮廓线 00 rr 的最大距离凸轮转一周从动件移动升程:H 推程运动角AOB r 远休止角 s 回程运动角 f 近休止角 s s2 f r0 A r s )( 1 t s B C D H r s f s 对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构 第22页/共39页 从动件的运动： 停，两端休止降停升 时，一端休止或当00 ss s2 f r0 A r s )( 1 t s B C D H r f s 时，无休止当0 ss s 第23页/共39页 根据工根据工 艺要求艺要求 确定确定 凸轮轮凸轮轮 廓曲线廓曲线 从动件从动件 运动规运动规 律律 唯一关系唯一关系 设计过程设计过程 第24页/共

6、39页 一、等速运动规律一、等速运动规律 2 v 2 a 2 s H AB C )( 1 t )( 1 t )( 1 t 位移位移 速度速度 加速度加速度 第25页/共39页 二、简谐运动规律二、简谐运动规律 点在圆周上作匀速运动时，它在这个圆的直径上的投影所构 成的运动规律称为简谐运动 0 H 位移位移 速度速度 加速度加速度 )( 1 t )( 1 t )( 1 t 2 v 2 a 2 s 推程 回程 第26页/共39页 三、其他运动规律三、其他运动规律 )( 12 tS 位移位移曲线：曲线： 改进的等加速等减速运动规律改进的等加速等减速运动规律 正弦运动规律正弦运动规律 高次代数方程高次

7、代数方程 第27页/共39页 第28页/共39页 第29页/共39页 第30页/共39页 第31页/共39页 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 120 90 90 60 e s 已知r0,偏心距e及从动件的运动规律 2.2.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制 第32页/共39页 120 90 90 60 e s (1)(1)作基圆作基圆r0 0, ,偏心圆偏心圆e，等分从动件的运动规律曲线，等分从动件的运动规律曲线 (2)2)作推程运动角、远休止角、回程运动角、近休止角并等分各角得到一系列与基圆的交点。作推程运动角、远休止角、回程运

8、动角、近休止角并等分各角得到一系列与基圆的交点。 1.1.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制 第33页/共39页 e s 1 2 3 4 56 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (3)(3)过交点作偏心圆的切线，沿偏心圆的切线从基圆开始量从动件的位移量，又得到一系列点过交点作偏心圆的切线，沿偏心圆的切线从基圆开始量从动件的位移量，又得到一系列点1 1、2 2、3 3 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制 第34页/共39页 e s 120 90 90 60 (4)(4)用光滑曲线连接一系列点用光滑曲线连接一系列点1 1、2 2、3 3，得到凸轮轮廓曲线。，得到凸轮轮廓曲线。 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制 第35页/共39页 e s 120 90 90 60 3.3.偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓的绘制偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓的绘制 1.作滚子中心的凸轮轮廓曲线作滚子中心的凸轮轮廓曲线 第36页/共39页 s e 120 90 90 60 偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮