汽车凸轮机构方案

《机械设计基础》第3章平面连杆机构

任务四：凸轮机构例题导读：下图所示的冲压机的送料机构都运用了哪些结构？分析内燃机的配气机构，并举例生活凸轮机构还应用与哪些机器？

《机械设计基础》第3章平面连杆机构任务四：凸《机械设计基础》第3章平面连杆机构

一、教学要求了解凸轮机构的应用和分类，从动件常用运动规律；掌握按已知运动规律绘制凸轮轮廓；了解压力角概念；了解基圆半径对压力角的影响。二、教学重点与难点

重点：从动件常用的运动规律；盘形凸轮轮廓曲线的设计。

难点：盘形凸轮轮廓曲线的设计；压力角概念，基圆半径对压力角的影响。

教学要求、重点与难点《机械设计基础》第3章平面连杆机构一、教学要求教学要求、《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.1凸轮机构的类型及应用1、凸轮机构的应用内燃机配气机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.1凸轮机构的类型及《机械设计基础》第3章平面连杆机构冲压机的送料机构靠模车削机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构冲压机的送料机构靠模车削《机械设计基础》第3章平面连杆机构4、特点优点：实现各种复杂的运动要求、结构简单、紧凑、设计方便缺点：点、线接触，易磨损，不适合高速、重载2、结构：三个构件（机架、凸轮、从动件）。3、作用：将连续回转=>从动件直线移动或摆动。《机械设计基础》第3章平面连杆机构4、特点2、结构：三个构《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.1凸轮机构的类型及应用二、凸轮机构的分类（1）盘形凸轮（2）移动凸轮（3）圆柱凸轮（4）曲面凸轮1、按凸轮的形状分类《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.1凸轮机构的类型及《机械设计基础》第3章平面连杆机构（1）尖顶从动件（3）滚子从动件（3）平底从动件二、凸轮机构的分类（4）球面底从动件2、按从动件的结构形式分类《机械设计基础》第3章平面连杆机构（1）尖顶从动件（《机械设计基础》第3章平面连杆机构3、按从动件的运动形式分直动从动件对心直动从动件偏置直动从动件摆动从动件《机械设计基础》第3章平面连杆机构3、按从动件的直动从动件《机械设计基础》第3章平面连杆机构4、按锁和方式（1）力锁和凸轮机构（重力、弹簧力）《机械设计基础》第3章平面连杆机构4、按锁和方式（1）力锁《机械设计基础》第3章平面连杆机构（2）几何锁合凸轮机构

1）沟槽凸轮机构

2）等宽凸轮机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构（2）几何锁合凸轮机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构

3）等径凸轮机构

4）主回凸轮机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构3）等径凸轮机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构一般凸轮机构的命名原则布置形式＋运动形式＋推杆形状＋凸轮形状对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构摆动平底推杆盘形凸轮机构《机械设计基础》第3章平面连杆机构一般凸轮机构的命名原则对《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.2从动件的运动规律回程，回程运动角h

休止，休止角s、s’行程（升程），h位移线图：从动件的位移s、速度v、加速度a等随时间t或凸轮转角d变化的关系图。

t推程

s远休止

h回程

s’近休止hA’BCDAr0

t

s

h

s’

从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角d变化的规律。t

s0基圆，基圆半径r0推程，推程运动角t《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.2从动件的运动规律《机械设计基础》第3章平面连杆机构1、等速运动规律推程（0≤

≤

t）位移方程：速度方程：加速度方程：运动线图冲击特性：始点、末点刚性冲击适用场合：低速轻载v

0a

0-

速度加速度+

回程（0≤

≤

t’）位移方程：速度方程：加速度方程：+

-

hs

0位移

t

t’《机械设计基础》第3章平面连杆机构1、等速运动规律推程（0《机械设计基础》第3章平面连杆机构2、等加速等减速运动规律推程运动线图冲击特性：起、中、末点柔性冲击适用场合：中速轻载s

0

tv

0a

0h/2h/2

t/2

t/2h(0≤

≤

t/2)(

t/2≤

≤

t)加速段减速段位移方程速度方程加速度方程运动方程《机械设计基础》第3章平面连杆机构2、等加速等减速运动规律《机械设计基础》第3章平面连杆机构3、余弦加速度运动规律（简谐运动规律）推程（0≤

≤

t）运动方程：运动线图冲击特性：始、末点有软性冲击适用场合：中低速、中轻载δsδa123456δv12345hδt《机械设计基础》第3章平面连杆机构3、余弦加速度运动规律（《机械设计基础》第3章平面连杆机构4、正弦加速度运动规律（摆线运动规律）advd012345678hA2ph

t推程（0≤

≤

t）运动方程：运动线图冲击特性：无冲击适用场合：高速轻载

t

tsd《机械设计基础》第3章平面连杆机构4、正弦加速度运动规律（《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.4凸轮机构基本尺寸的确定4.4.1凸轮机构的压力角及其许用值

压力角是从动件在接触点所受的力的方向与该点速度方向的夹角(锐角)。

推程时，移动从动件，摆动从动件，

回程时，通常受力较小一般无自锁出现的可能性，因此，许用压力角可取得大些，通常取

=45º～50º=30º～38º；=70º～80º《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.4凸轮机构基本尺《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.4.2基圆半径的确定

工程上为了获得紧凑的机构常选取尽可能小的基圆半径，但必须要保证≤

通常在设计凸轮时，先根据结构条件初定基圆半径，当凸轮与轴制成一体时，略大于轴的半径；当单独制造凸轮，然后装配到轴上时，=（1.6～2）4.4凸轮机构基本尺寸的确定《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.4.2基圆半径的《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.4.3滚子半径的确定《机械设计基础》第3章平面连杆机构4.4.3滚子半径的《机械设计基础》第3章平面连杆机构任务实施下图所示的冲压机的送料机构都运用了哪些结构？

冲压机的送料机构运用了带传动、齿轮传动、曲柄摇杆机构、凸轮机构、曲柄滑块机构。《机械设计基础》第3章平面连杆机构任务实施下图所示的冲压机《机械设计基础》第3章平面连杆机构2、分析内燃机的配气机构，并举例生活凸轮机构还应用于哪些机器？主要组成：1、主运动部分——曲柄滑块机构功能：往复直线转动2、配气部分——凸轮机构功能：凸轮的转动推杆往复直线3、转速变换部分——齿轮机构功能：运动变换（曲轴2转-凸轮轴1转）任务实施《机械设计基础》第3章平面连杆机构2、分析内燃机的配气机构人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的