凸轮机构课件讲解

凸轮传动机电工程学院机械教研室2020/2/3凸轮类型凸轮概述凸轮设计小结01020304导学凸轮概述01导学

凸轮机构：由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。凸轮：具有控制从动件运动规律的某种曲线或凹槽的主动件。作等速回转运动或往复移动。凸轮1从动件2机架3O1

1凸轮概述推杆凸轮机架凸轮概述1、凸轮机构的应用当圆柱凸轮１匀速转动时，通过凹槽中的滚子驱使从动件２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。凸轮概述1、凸轮机构的应用凸轮概述优点：凸轮机构的优缺点构件少，运动链短，结构简单紧凑，易于设计；可使从动件得到各种预期的运动规律。凸轮概述高副为点、线接触，易磨损；缺点：所以凸轮机构多用在传递动力不大的场合。凸轮机构类型02导学2、凸轮机构的分类1）按凸轮的形状分：盘形凸轮移动凸轮(TranslatingCam)平面凸轮平面凸轮凸轮机构类型

2、凸轮机构的分类1）按凸轮的形状分：圆柱凸轮（空间凸轮）凸轮机构类型

凸轮机构类型

2、凸轮机构的分类2）按从动件的形状分：

尖顶从动件

滚子从动件

平底从动件凸轮机构类型

2）按从动件的形状分：凸轮机构类型

3）按从动件的运动形式分：

移动从动件偏置移动从动件对心移动从动件凸轮机构类型

3）按从动件的运动形式分：

摆动从动件凸轮机构类型

力锁合4）按凸轮高副的锁合方式分：凸轮机构类型

沟槽凸轮等宽凸轮4）按凸轮高副的锁合方式分：形锁合(ProfileClosure)。等径凸轮凸轮机构类型

机构的命名对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构一般凸轮机构的命名原则:布置形式+运动形式+从动件形状+凸轮形状凸轮机构类型

凸轮机构设计03导学1、基圆：2、偏距e：从动件导路偏离凸轮回转中心的距离e。凸轮轮廓上最小向径为半径所画的圆。凸轮机构设计

凸轮机构设计

3、推程：4、行程：从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定的运动规律由离回转中心最近位置A到达最远位置B的过程。从动件在推程中上升的最大位移h。5、推程运动角：δ0=∠AOB与推程相应的凸轮转角δ0。δ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh凸轮机构设计

7、远停程角：

从动件在最远位置停止不动所对应的凸轮转角δs。δS=

∠BOC6、远停程：凸轮由B转动到C，从动件在最远位置停止不动。δ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh凸轮机构设计

9、近停程角：8、回程运动角：δ0'=∠CODδs'=∠AOD7、回程：从动件在弹簧力或重力作用下，，以一定的运动规律回到起始位置的过程。与回程相应的凸轮转角δ0'

。从动件在最近位置停止不动所对应的凸轮转角δs'。δhδs'wAB'rminOBCDδtδsh10、近停程角：与回程相应的凸轮转角δ0'

。凸轮机构设计

以纵坐标代表从动件位移s2

，横坐标代表凸轮转角δ1或时间t，所画出的图形为位移曲线图。11、从动件位移线图：升—停—降—停tδ1s2ABCDh2pδ0'δs'δ0δsAδ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh

从动件位移线图决定于凸轮轮廓曲线的形状。凸轮机构设计

凸轮机构设计

1.等速运动规律2.等加速-等减速运动规律3.简谐运动规律作推程运动线图h

0s

Ov

O

0v0a

O

0∞∞1.等速运动规律从动件在推程（或回程）的运动速度为常数的运动规律。从动件在起始和终止点速度有突变，使瞬时加速度趋于无穷大，从而产生无限值惯性力，并由此对凸轮产生冲击——刚性冲击因此只适用于低速、轻载的场合。1.等速运动规律hs

O

0

0/2h/2v

O

0

0/22h

/

0a

O

0/24h

2/

02

0

4h

2/

021.等加速-等减速运动规律从动件在一个行程h中，前半行程做等加速运动，后半行程作等减速运动的运动规律。BAC2.等加速-等减速运动规律★等加速等减速运动规律运动特性：从动件在运动起始、中点和终止点存在柔性冲击；适用于中速、中载的场合；从动件在起点、中点和终点，因加速度有有限值突变而引起推杆惯性力的有限值突变，并由此对凸轮产生有限的冲击——柔性冲击s

Oh

0

0/2

h/20

0

0/2v

Oa

O

0

0/2

2

2

h/202-2

2

h/202

从动件加速度在起点和终点存在有限值突变，故有柔性冲击;若从动件作无停歇的升－降－升连续往复运动，加速度曲线变为连续曲线，可以避免柔性冲击;可适用于高速的场合。3.余弦加速-减速运动规律

根据工作条件要求，确定从动件的运动规律，选定凸轮的转动方向、基圆半径等，进而对凸轮轮廓曲线进行设计。设计方法:

1.图解法：简便易行、直观，但精度较低，可用于设计一般精度要求的凸轮机构。

2.解析法:精度高，但计算量大，多用于设计精度要求较高的凸轮机构。凸轮轮廓曲线的设计esB1B-B0rb

S-1、图解法的原理

假想给整个凸轮机构加上一个与凸轮角速度大小相等、方向相反的角速度（-），凸轮将处于静止状态；机架则以（-）的角速度围绕凸轮原来的转动轴线转动；而从动件一方面随机架转动，另一方面又按照给定的运动规律相对机架作往复运动。——反转法凸轮轮廓曲线的设计1、图解法的原理（反转法）凸轮轮廓曲线的设计原机构转化机构凸轮从动件机架

-

=000

-

=-

oS90º120º123567h150º4δ8-凸轮轮廓设计——图解法尖顶移动从动件盘型凸轮机构（1）选取适当的比例尺作出位移线图；（2）按基本尺寸作出凸轮机构的初始位置；（3）按-

方向划分基圆周得c0、c1、c2……等点；并过这些点作射线，即为反转后的导路线；（4）在各反转导路线上量取与位移图相应的位移，得B1、B2……等点，即为凸轮轮廓上的点。rbB0B1B2B4B8

B5c1c2c4c5120ºc8B6B7c6c7c0c3150º90ºB3小结04导学