机械基础-73凸轮机构-教案课件

常用机构——凸轮机构主讲人：姚美祥2013年9月10日临湘市职业中专常用机构——凸轮机构主讲人：姚美祥2013年9月1凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成。凸轮是主动件，从动件的运动规律由凸轮轮廓决定。凸轮机构是机械工程中广泛应用的一种高副机构。常用于低速、轻载的自动机或自动机的控制机构。

凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮从动件机架O11组成凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成。凸轮是主动件，从动2凸轮机构的应用特点有：(1)便于准确地实现给定的运动规律。(2)结构简单紧凑，易于设计。(3)凸轮机构可以高速起动，动作准确可靠。(4)凸轮与从动件为高副接触，不便润滑，容易磨损，不宜承受重载或冲击载荷。(5)凸轮轮廓曲线不易加工。(6)主要用于需要实现特殊运动规律而传力不大的场合。特点凸轮机构的应用特点有：特点3分类一、按凸轮的形状分：1.盘形凸轮分类一、按凸轮的形状分：1.盘形凸轮4分类二、按凸轮的形状分：2.移动凸轮分类二、按凸轮的形状分：2.移动凸轮5分类三、按凸轮的形状分：3.圆柱凸轮分类三、按凸轮的形状分：3.圆柱凸轮6分类

按从动件端部形式和运动形式分：分类按从动件端部形式和运动形式分：7分类对心移动从动件偏置移动从动件摆动从动件四、按锁合方式分：力锁合、形锁合。分类对心移动从动件偏置移动从动件摆动从8基本参数

远停程角——远停程对应的凸轮转角。基圆rb——以凸轮的最小向径为半径所做的圆。推程——从动件由起始位置被推到最高位置的行程。

推程角——推程对应的凸轮转角。

回程角——回程对应的凸轮转角。

近停程角——近停程对应的凸轮转角。回程——从动件由最高位置回到最低位置的行程。远停程——从动件在最高位置静止不动的行程。近停程——从动件在最低位置静止不动的行程。升程h——从动件在推程或回程中移动的最大距离。基本参数远停程角——远停程对应的凸轮转9从动件运动规律从动件的运动规律是指其位移、速度和加速度随时间变化的规律。主要由凸轮轮廓决定。运动线图：位移线图s、速度线图v、加速度线图a。最常用的运动规律有：

等速运动规律(直线运动)

等加速等减速运动规律(抛物线运动)

余弦加速度运动规律(简谐运动)从动件运动规律从动件的运动规律是指其位移、速度和10等速运动规律刚性冲击：

等速运动从动件在行程的始末位置速度有突变，理论上该处加速度为无穷大而引起的冲击。因此这种运动规律只适用于低速、轻载的传动场合。等速运动规律刚性冲击：11等加速、等减速运动规律柔性冲击：从动件在三个位置上有有限值的突变，加速度发生有限变化时引起的冲击，使机构产生柔性冲击。因此该运动规律适用于中速轻载场合。等加速、等减速运动规律柔性冲击：12余弦加速运动规律柔性冲击：在行程末端加速度存在有限值的突变，因而产生柔性冲击。因此该运动规律适用于中速场合。余弦加速运动规律柔性冲击：13凸轮轮廓绘制

凸轮轮廓绘制原理：反转法。

给整个凸轮机构加上一个反向默默转动，各构件间的相对运动并不改变。

给整个机构加上一个反向运动后，凸轮处于相对的静止状态，凸轮机构的其他部分则绕凸轮回转中心以相同的角速度，沿与凸轮实际转动方向相反的方向相对回转，从动件仍以原来的运动规律相对移动（或转动）。凸轮轮廓绘制凸轮轮廓绘制原理：反转法。14反转法原理反转法原理15凸轮轮廓绘制例：设计一对心直动尖顶从件杆盘形凸轮，已知凸轮按逆时针方向转动，基圆半径为R0，其运动规律为：凸轮轮廓绘制例：设计一对心直动尖顶从件杆盘形凸轮，已知16

设计步骤如下：

⑴确定比例，画出位移线图。

⑵作出凸轮机构的初始位置：以与位移线图相同的比例画出基圆，作从动件的起始点。

⑶确定凸轮转角与从动件位移的对应关系：用反转法画出推程运动角、远休止角、回程角、近休止角，并在相应段与位移线图对应划出相同等分。

⑷作出从动件尖端相对于凸轮的各个位置。

⑸光滑连接。凸轮轮廓绘制设计步骤如下：

⑴确定比例，画出位移线图。

⑵作出凸17凸轮轮廓绘制凸轮轮廓绘制18设计中的问题1、压力角：从动件在接触点所受力的方向线与该点速度方向线之间所夹的锐角。

移动从动件的推程

〔α〕≤30°∽40°

摆动从动件的推程

〔α〕≤40°∽50°回程〔α〕≤70°∽80°2、自锁：无论凸轮给从动件的力有多大，都不能使从动件运动，这种现象称为自锁。3、基圆半径对α的影响：基圆半径越大，压力角越小。设计中的问题1、压力角：从动件在接触点所受力的方向线与19设计中的问题r>rT时：所得的凸轮实际轮廓为光滑的曲线(如图b)r=rT时：实际轮廓线变尖，极易磨损，不能使用(如图c)r<rT时：实际曲线出现交叉会出现失真(如图d)设计中的问题r>rT时：所得的凸轮实际轮廓为光滑的曲线20

实际设计时，为避免运动失真，