机械第3章凸轮

第三章凸轮(tūlún)机构3-1凸轮机构的应用和分类3-2从动件的常用运动(yùndòng)规律3-3按给定从动件运动(yùndòng)规律绘制凸轮轮廓精品资料3---1凸轮机构(jīgòu)的应用和分类凸轮机构---复杂运动---从动件运动规律有严格要求---原动件连续运动，从动件间歇运动凸轮：一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，运动时，通过点线接触推动从动件，使其得到(dédào)任意预期的运动规律凸轮机构：机架，凸轮，从动件优缺点：实现各种复杂运动，结构简单，紧凑，设计方便；存在点线接触，较易磨损，与连杆机构比，加工复杂精品资料内燃机配气机构(jīgòu)工作原理：当具有一定曲线轮廓(lúnkuò)的凸轮1等速转动时，迫使气阀2在固定的导套3中作往复运动，从而使气阀能按内燃机工作循环的要求把气阀开启或关闭132精品资料一按凸轮(tūlún)形状分

（1）盘形凸轮：最基本形式，绕固定轴转动并有变化半径（2）移动凸轮：凸轮作直线运动（3）圆柱(yuánzhù)凸轮：移动凸轮卷成圆柱(yuánzhù)体---空间凸轮机构精品资料二按从动件形式(xíngshì)分（1）尖顶从动件：尖顶总能与轮廓接触，实现(shíxiàn)任意复杂运动规律，易磨损（2）滚子从动件：耐磨损，承受较大负荷，最常用（3）平底从动件：接触面易形成油膜，利于润滑，常用于高速凸轮机构，配合的凸轮轮廓必须外凸尖顶推杆滚子推杆平底推杆精品资料A3---2从动件的常用(chánɡyònɡ)运动规律从动件的运动规律是指从动件的位移、速度(sùdù)、加速度(sùdù)等随时间t或凸轮转角j变化的规律基圆(以凸轮轮廓最小向径所组成的圆)，基圆半径r0推程，从动件远离凸轮回转中心，推程运动角0远休止，远休止角01回程，从动件趋近凸轮回转中心，回程运动角0’

近休止，近休止角02

行程（升程），h运动线图:

从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角j变化关系图0010’02r00推程01远休止0’回程02近休止ts0BCDhA’精品资料（1）等速运动(yùndòng)——一次多项式运动(yùndòng)规律推程(00)运动方程(fāngchéng)：位移方程(fāngchéng)：速度方程(fāngchéng)：加速度方程(fāngchéng)：运动线图冲击特性：始点、末点刚性冲击（产生无穷大的惯性力）适用场合：低速轻载hs00v0a0-+回程也是一个道理精品资料（2）等加速等减速运动(jiǎnsùyùndònɡ)—二次多项式运动规律推程运动(yùndòng)方程:运动线图冲击特性：起、中、末点柔性冲击（有限突变惯性力引起的冲击比刚性冲击轻微的多）适用场合：低速轻载s00v0a0h/2h/20/20/2h(00/2)(0/20)加速段减速段位移方程速度方程加速度方程精品资料（3）摆线运动(yùndòng)——正弦加速度运动(yùndòng)推程运动(yùndòng)方程：运动线图冲击特性：无冲击适用场合：高速轻载advd0

0012345678sdhA2ph0

精品资料AAAAAAAAAAAAA3---3按给定(ɡěidìnɡ)从动件运动规律绘制凸轮轮廓解析法、作图法相对运动原理法:(也称反转法):对整个系统(xìtǒng)施加-w运动此时，凸轮保持不动推杆作复合运动=反转运动(-)+预期运动(s)AAr0-r0（1）直动从动件盘形凸轮精品资料作图法设计(shèjì)凸轮廓线作图步骤：1根据从动件的运动规律：作出位移线图S2-δ1，并等分角度2定基圆3作出推杆在反转运动中依次占据的位置4据运动规律，求出从动件在预期运动中依次占据的位置5将两种运动复合，就求出了从动件尖端在复合运动中依次占据的位置点6将各位置点联接成光滑的曲线7在理论(lǐlùn)轮廓上再作出凸轮的实际轮廓精品资料举例：对心直动滚子(ɡǔnzǐ)推杆盘形凸轮机构已知：r0，推杆运动规律，滚子半径(bànjìng)rr,凸轮逆时针方向转动设计：凸轮廓线解：

1.定比例尺l

2.确定初始位置及推杆位移曲线注：两条廓线，理论／实际廓线实际廓线基圆rmin理论廓线基圆r03.确定推杆反转运动占据的各位置4.确定推杆预期运动占据的各位置5.推杆高副元素族6.推杆高副元素的包络线s0h理论轮廓实际轮廓精品资料（2）摆动推杆盘形凸轮(tūlún)机构设计已知：r0，机架长度，推杆运动规律(guīlǜ)，凸轮逆时针方向转动设计：凸轮廓线解：

1.定比例尺l

2.初始位置及推杆位移曲线3.确定推杆反转运动占据的各位置4.确定推杆预期运动占据的各位置5.推杆高副元素族6.推杆高副元素的包络线f210Ff21f22f23f24f25f26f27f28f29f210f211f212精品资料小结(xiǎojié)应用反转法时应注意：要能正确理解凸轮实际廓线和理论廓线的关系要正确确定推杆的反转方向正确确定推杆在反转运动中占据(zhànjù)的位置直动推杆：推杆在反转前后两位置线的夹角应等于凸轮的转角摆动推杆：反转前后推杆摆动中心和凸轮轴心的两连线之间的夹角应等于凸轮的转角正确确定推杆的位移或摆角直动推杆：位移等于推杆所在位置与理论廓线的交点和与基圆交点之间的距离摆动推杆：角位移等于推杆所在位置与推杆起始位置之间的夹角精品资料一滚子(ɡǔnzǐ)半径的选择内凹凸轮廓线：滚子半径无限制外凸凸轮廓线：理论轮廓的最小曲率(qūlǜ)半径大于滚子半径,即min>rr实际设计时，应保证amin=min-rr[a]=3~5mm注意问题精品资料基圆半径选择的前提：max[]基圆越大，凸轮推程廓线越平缓；基圆越小，凸轮推程廓线越陡峭(磨损(mósǔn)加剧，甚至引起机构自锁)二、基圆半径(bànjìng)的确定基圆r0