机械设计基础讲义(4凸轮)

4－1凸轮机构概述一、组成(zǔchénɡ)凸轮机构是３杆机构(高副机构)凸轮(原动件)+推杆或摆杆(从动件)+机架辅助构件:弹簧、滚子等设计(shèjì)基础第四章二、应用和特点凸轮匀速转动从动杆变速移动或摆动推杆(摆杆)容易获得比较复杂的运动规律结构简单、紧凑，工作可靠。易磨损，传力小多用于轻工机械精品资料三、凸轮(tūlún)分类教材P42表4-1凸轮(tūlún)1.盘状2.移动3.圆柱直动推杆摆动(bǎidòng)推杆对心偏置从动件端部形式及位置尖底滚子平底锁合方式力锁合弹簧形锁合沟槽精品资料盘状凸轮+尖底直动推杆最基本的理论形式(xíngshì)用作研究多种类型，满足(mǎnzú)不同需求实际使用的凸轮机构，都是有滚子的(滚子有可能使得从动件运动失真)偏置可以减小压力角(偏哪一边有讲究)平底盘状凸轮有恒定的压力角精品资料4－2图解法设计直动推杆盘状凸轮轮廓图解法介绍了设计原理实践(shíjiàn)中，凸轮设计已用CAD解决一、准备知识1.基圆rb:凸轮上最小半径(bànjìng)作的圆。基圆半径(bànjìng)记作rb基圆半径(bànjìng)rb越大，凸轮上各点的压力角(有利)基圆半径(bànjìng)rb越大，凸轮结构尺寸及重量(不利)所以，rb要适当2.偏距e:从动杆导路中心线相对凸轮轴心的偏置距离

偏置可以左右，适当偏置可以减小压力角精品资料4.从动件位移曲线:S-δ线----凸轮转过转角δ与推杆移动距离(位移)S的关系曲线----设计(shèjì)凸轮理论廓线的依据3.压力(yālì)角α:从动杆受力方向与速度方向的夹角

凸轮上各点的压力角α一般是不同的控制αmax≤30°校验半升程压力角精品资料二、举例说明凸轮设计(shèjì)例:对凸轮机构的运动要求如表所示:δ0°-240°240°-360°S推杆上升20mm下降20mm解:1.作S-δ线2.确定(quèdìng)基圆(尽可能大些)3.按需要等分基圆，延长分角线4.反转编号，利用S-δ，在基圆外分角线上截取相应线段注意:rb与S同比例尺5.连接各点，光顺凸轮理论廓线(可适当插入新点)精品资料问题提出:在上例中，凸轮(tūlún)从１转到５，推杆上升20mm。如何上升？4－3从动件常用运动(yùndòng)规律不能简单地用直线表示位移规律不同的移动规律，对应不同的曲线(有不同的凸轮廓线)运动规律一:等速运动(直线)

在一段等速运动地开始和终止的瞬时，速度突变升降转折点，有强烈冲击

刚性冲击

振动噪声磨损适用低速、轻载机械精品资料在A、B、C处有加速度变化(加速度方向(fāngxiàng)改变)运动规律二:等加速(jiāsù)等减速运动(抛物线)运动规律三:简谐运动(COS线)B点:+a变-a，有限冲击

柔性冲击适用中速中载机械

在连续运动中没有冲击

启动和终止时有柔性冲击适用高速还有:

摆线(无任何冲击)、复杂多项式等运动规律精品资料例二:已知凸轮(tūlún)机构推杆的运动要求如表，试设计，rb=30mm，尖底、直动、对心、盘状凸轮(tūlún)的廓线(理论廓线)δ0°-180°180°-240°240°-300°300°-360°S等加等减上升24mm不动等速下降24mm不动解:1.作S-δ线适当(shìdàng)等分S-δ线且编号精品资料解:2.画凸轮(tūlún)尖底推杆时，理论廓线就是实际廓线讨论一:滚子(半径rT)推杆以理论廓线为滚子的圆心，画若干rT圆。其内(qínèi)包络线为实际廓线。讨论二:平底推杆

作平底与理论廓线相切。无数个平底的包络线为实际廓线。精品资料讨论三:偏置(piānzhì)推杆(偏距e)解：1.以e作圆2.作e圆切线3.在切线上量S讨论(tǎolùn)四:已知凸轮廓线求:推杆位移S-δ线精品资料例三:已知一对心直动尖底移动从动件盘形凸轮机构，如图所示，凸轮为以B点为中心的圆盘，A点为其回转中心。试用作图法画出：补充(bǔchō