项目四 凸轮机构2讲解

优质核心课程

《机械设计基础》

主讲：方金湘

岳阳职业技术学院机电工程学院

项目四凸轮机构

二、从动件常用运动规律凸轮机构应用举例二、凸轮机构从动件运动规律

（一）凸轮机构工作过程（二）从动件常用的运动规律（三）位移曲线的绘制

（一）凸轮机构工作过程

凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停”的运动循环。凸轮机构工作过程1、凸轮机构运动有关名词术语如图所示，以一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构为例说明名词术语。

对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构（1）基圆以凸轮的转动中心O为圆心，以凸轮轮廓的最小向径rb为半径的圆。rb称为基圆半径。（2）起始位置基圆与廓线的衔接点，也即从动件开始上升的起点，这时从动件处于最低位置。（如图中A点）。

当凸轮从右图所示位置A点以等角速度ω逆时针转过Φ角时，从动件在向径渐增的凸轮轮廓作用下，以一定的运动规律被推至距凸轮回转中心最远的位置B点，这一过程称为推程。而相应的凸轮转角Φ称为推程运动角。（3）推程（4）远休

凸轮继续转动，从动杆将处于最高位置而静止不动时的这一过程。与之相应的凸轮转角ΦS称为远休止角。（5）回程

凸轮继续转动，从动杆又由最高位置回到最低位置的这一过程。相应的凸轮转角Φ′称为回程运动角。

（6）近休

当凸轮转过角时，从动杆与凸轮廓线上向径最小的一段圆弧接触，而将处在最低位置静止不动的这一过程。称为近休止角。（7）行程

从动件由最低位置A推到最高位置B时,从动件所移动的距离h称为升程或行程。

（8）位移线图

描述位移s与凸轮转角Φ之间关系的图形。

2、位移线图

位移线图以从动件位移为纵坐标，凸轮转角为横坐标。用于分析凸轮运动的惯性力（二）从动件常用的运动规律位移线图1．等速运动规律（以推程为例）

从动件上升（或下降）的速度为一常数。等速运动规律2．等加速等减速运动规律（以推程为例）从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动。等加速等减速运动规律（二）从动件常用的运动规律

3.正弦加速度运动

由运动图可见，其速度和加速度曲线都是连续的，因此没有柔性冲击，故常用于高速凸轮机构。（二）从动件常用的运动规律

4、从动件运动规律的选择在选择从动件的运动规律时，应根据机器工作时的运动要求来确定。对无一定运动要求，只需要从动件有一定位移量的凸轮机构。对于高速机构，应减小惯性力、改善动力性能，可选用正弦加速度运动规律或其他改进型的运动规律。等加速等减速运动规律位移曲线画法（三）位移曲线的绘制方法（三）位移曲线的绘制方法当推程角φ0和升程h已知时，加速度位移曲线的近似画法如下：（1）画直角坐标系，纵轴s代表从动件位移，横轴φ代表凸轮转角（或时间t）,取角度比例尺uφ(°/mm)和长度比例尺u1。

（2）在纵轴上按u1截取h和h/2，在横轴上按uφ截取φ0和φ0

/2。

（3）把h/2和φ0/2对应等分为1′、2′、3′……和1、2、3……当推程角φ0和升程h已知时，加速度位移曲线的近似绘法如下：（4）由O点向1′、2′、3′、4′作射线，与过同名点l、2、3、4所引的纵轴平行线分别交于1″、2″、3″、4″。

（5）用曲线板圆滑连接O、1″、2″、3″、4″各点，便得等加速度段的位移曲线。

（三）位移曲线的绘制方法（6）用同样的方法，便得等减速度段的位移曲线。

（四）凸轮机构的常用结构凸轮轴整体式凸轮镶块式凸轮组合式凸轮

（五）凸轮和滚子的材料1、凸轮的主要失效形式：磨损和疲劳点蚀。2、对凸轮和滚子的材料要求：工作表面硬度高耐磨有足够的表面接触强度凸轮芯部有较强的韧性3、常用的凸轮材料：

45、40Cr，表面淬火，硬度HRC40-5015、20