机械设计基础 第3章凸轮机构

第三章凸轮(tūlún)机构精品资料主要内容：1.凸轮机构的类型及应用(yìngyòng)2.从动件常用运动规律3.图解法设计盘形凸轮轮廓4.滚子半径的选择、压力角的概念及基圆半径对压力角的影响重点及难点：1.滚子从动件盘形凸轮轮廓的形成原理及作图法精品资料3-1凸轮机构(jīgòu)的应用和类型一.凸轮机构(jīgòu)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(jīgòu)。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。精品资料绕线机构用于排线的凸轮机构。如图3-2所示，当绕线轴3快速转动时，经齿轮带动凸轮1缓慢地转动，通过凸轮轮廓与尖顶A之间的作用，驱动从动件2往复摆动，从而(cóngér)使线均匀地缠绕在绕线轴上。绕线机构(jīgòu)精品资料自动送料机构如图3-4所示。当带有凹槽的凸轮5转动(zhuàndòng)时，通过槽中的滚子，驱动从动件2作往复移动。凸轮每回转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯，送到加工位置。送料机构(jīgòu)精品资料凸轮机构(jīgòu)的组成从以上所举的例子可以看出：凸轮机构主要由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它运动时，通过高副接触(jiēchù)可以使从动件获得连续或不连续的任意预期往复运动。精品资料eh凸轮(tūlún)机构的特点精品资料按从动件的运动(yùndòng)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(xíngzhuàn)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精品资料1132e精品资料3机架2从动件eh1凸轮(tūlún)高副精品资料eh凸轮(tūlún)机构——由凸轮(tūlún)，从动件和机架构成的三杆高副机构。精品资料二.凸轮机构(jīgòu)的类型精品资料h凸轮(tūlún)机构的分类e精品资料eh摆动从动件凸轮(tūlún)机构凹槽凸轮(tūlún)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：精品资料滚子从动件凸轮(tūlún)机构eee尖顶(jiāndǐng)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精品资料按从动件的运动(yùndòng)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(xíngzhuàn)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精品资料按凸轮的形状(xíngzhuàn)分类移动（板状）凸轮机构圆柱凸轮机构盘形凸轮机构1132e精品资料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(xíngzhuàn)分类盘形凸轮机构圆锥凸轮机构圆柱凸轮机构移动（板状）凸轮机构凸轮(tūlún)机构的分类总结精品资料3.2从动件的常用(chánɡyònɡ)运动规律设计凸轮机构时，首先应根据工作要求确定从动件的运动(yùndòng)规律，然后按照这一运动(yùndòng)规律设计凸轮轮廓线。下面以尖顶直动从动件盘形凸轮机构为例，说明、从动件的运动(yùndòng)规律与凸轮轮廓线之间的相互关系。图3-5为从动件位移线图。精品资料精品资料从动件的运动(yùndòng)规律s2r0ABCDH对心直动尖顶从动件盘形凸轮(tūlún)机构精品资料第二节从动件的运动(yùndòng)规律s2r0ABCDH精品资料从动件运动规律(guīlǜ)的确定方法根据(gēnjù)工艺要求确定凸轮轮廓曲线

从动件运动规律唯一关系设计过程精品资料一、等速运动(děnɡsùyùndònɡ)规律HABC位移(wèiyí)速度加速度精品资料二、简谐运动(yùndòng)规律点在圆周上作匀速运动(yùndòng)时，它在这个圆的直径上的投影所构成的运动(yùndòng)规律称为简谐运动(yùndòng)H位移(wèiyí)速度加速度推程回程精品资料三、其他(qítā)运动规律位移(wèiyí)曲线：改进的等加速等减速运动规律正弦运动规律高次代数方程精品资料3-3凸轮(tūlún)压力角在设计凸轮机构时，除了要求从动件能实现预期运动规律之外，还希望机构有较好的受力情况和较小的尺寸，为此，需要讨论压力角对机构的受力情况及尺寸的影响。压力角α：

作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间的锐角称为压力角，如图3-7所示。对于高副机构，压力角也即是接触轮廓(lúnkuò)法线与从动件速度方向所夹的锐角。精品资料3.4图解法设计凸轮(tūlún)机构

直动从动件盘形凸轮(tūlún)轮廓的绘制精品资料1.对心尖顶(jiāndǐng)直动从动件已知基圆半径及从动件位移(wèiyí)曲线精品资料1.偏心(piānxīn)尖顶直动从动件已知基圆半径(bànjìng)及从动件位移曲线精品资料直动从动件盘形凸轮(tūlún)轮廓的绘制120°90°90°60°e已知r0,偏心距e及从动件的运动(yùndòng)规律2.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制精品资料120°90°90°60°e(1)作基圆r0,偏心圆e，等分从动件的运动(yùndòng)规律曲线(2)作推程运动(yùndòng)角、远休止角、回程运动(yùndòng)角、近休止角并等分各角得到一系列与基圆的交点。1.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制精品资料e123456789123456789(3)过交点作偏心圆的切线，沿偏心圆的切线从基圆开始(kāishǐ)量从动件的位移量，又得到一系列点1、2、3…偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓(lúnkuò)的绘制精品资料e120°90°90°60°(4)用光滑曲线连接一系列点1、2、3…，得到(dédào)凸轮轮廓曲线。偏置(piānzhì)直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制精品资料e120°90°90°60°3.偏置直动滚子从动件盘形凸轮(tūlún)轮廓的绘制1.作滚子中心(zhōngxīn)的凸轮轮廓曲线精品资料e120°90°90°60°偏置直动滚子(ɡǔnzǐ)从动件盘形凸轮轮