课时授课计划 第7次 【教兽题】:§4-!从动件常用动舰 【兼学目的】:掌握从动件的常用运动规律及曲线绘制方法。 【微喾重点及处方法】:从动件的常用运动规律及曲线绘 制方法。 处理方法:结合图详细讲解 【教兽卓点及处方】:曲线绘制方法。 处理方法:比较讲解 【教学方法】:讲授法 【敬具】:三角板 【时间含配】:引入新课5min 新课80min 小结、作业5min
课 时 授 课 计 划 第 7 次课 【教学课题】： §4-1 从动件常用运动规律 【教学目的】：掌握从动件的常用运动规律及曲线绘制方法。 【教学重点及处理方法】： 从动件的常用运动规律及曲线绘 制方法。 处理方法：结合图详细讲解 【教学难点及处理方法】：曲线绘制方法。 处理方法： 比较讲解 【教学方法】: 讲授法 【教具】：三角板 【时间分配】： 引入新课 5min 新课 80 min 小结、作业 5min
第七次课 【提示启发引出新课】 在机器设备中,为了实现某些复杂的运动,广泛地 使用凸轮机构。凸轮机构能将凸轮的连续转动或移动转换 为从动件的连续或不连续的移动或摆动 【新课内容】 §4-1凸轮机构的特点及骅型 、凸轮机构的组成及分类 1、凸轮机构的组成:凸轮,推杆和机架。其结构形式主要取决于 凸轮和推杆。其特点是结构简单,只要设计出适当的凸轮轮廓曲线, 就可以使从动件实现任何预期的运动规律。但另一方面,由于凸轮机 构是高副机构,易于磨损,因此只适用于传递动力不大的场合。 2、凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多,常就凸轮和从动杆的端部形状及其运动形 式的不同来分类。 (1)按凸轮的形状分 1)盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴 线回转) 2)移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的 部分,它作往复直线移动。 3)圆柱凸轮(圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽,或是在圆 柱端面上作出曲线轮廓的构件,它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上
第七次课 【提示启发 引出新课】 在机器设备中，为了实现某些复杂的运动，广泛地 使用凸轮机构。凸轮机构能将凸轮的连续转动或移动转换 为从动件的连续或不连续的移动或摆动。 【新课内容】 §4-1 凸轮机构的特点及类型 一、凸轮机构的组成及分类 1、凸轮机构的组成：凸轮，推杆和机架。其结构形式主要取决于 凸轮和推杆。其特点是结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线， 就可以使从动件实现任何预期的运动规律。但另一方面，由于凸轮机 构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。 2、凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多，常就凸轮和从动杆的端部形状及其运动形 式的不同来分类。 (1) 按凸轮的形状分 1)盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴 线回转) 2)移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一 部分，它作往复直线移动。) 3)圆柱凸轮(圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆 柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上
形成的。 4)曲面凸轮 按锁合方式的不同凸轮可分为:力锁合凸轮,如靠重力、弹 簧力锁合的凸轮等;形锁合凸轮,如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共 轭凸 (2)按从动杆的端部形状分 1)尖顶 这种从动杆的构造最简单,但易磨损,只适用于作用力不大和 速度较低的场合(如用于仪表等机构中 2)滚子 滚子从动杄由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦,磨损较小 故可用来传递较大的动力,因而应用较厂 3)平底 平底从动杆的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜,润滑 较好,所以常用于高速传动中。 (3)按推杆的运动形式分 1)移动 往复直线运动。在移动从动杆中,若其轴线通过凸轮的回转中 心,则称其为对心移动从动杆,否则称为偏置移动从动杆 2)摆动 作往复摆动。 §4-2凸轮机构常用的勃靶肆 凸轮机构设计的基本任务,是根据工作要求选定合适的凸轮机构 的型式、从动杆的运动规律和有关的基本尺寸,然后根据选定的从动
形成的。 4)曲面凸轮 按锁合方式的不同凸轮可分为：力锁合凸轮，如靠重力、弹 簧力锁合的凸轮等；形锁合凸轮，如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共 轭凸 (2) 按从动杆的端部形状分 1) 尖顶 这种从动杆的构造最简单，但易磨损，只适用于作用力不大和 速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。 2) 滚子 滚子从动杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损较小， 故可用来传递较大的动力，因而应用较广。 3) 平底 平底从动杆的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑 较好，所以常用于高速传动中。 (3)按推杆的运动形式分 1)移动 往复直线运动。在移动从动杆中，若其轴线通过凸轮的回转中 心，则称其为对心移动从动杆，否则称为偏置移动从动杆。 2)摆动 作往复摆动。 §4-2 凸轮机构常用的运动规律 凸轮机构设计的基本任务，是根据工作要求选定合适的凸轮机构 的型式、从动杆的运动规律和有关的基本尺寸，然后根据选定的从动
杆运动规律设计出凸轮应有的轮廓曲线。所以根据工作要求选定从动 杆的运动规律,乃是凸轮轮廓曲线设计的前提 张 〈≡ 凸轮与从动杆的运动关系 名词:(以一对心移动尖顶从动杆盘形凸轮机构为例加以说明) 基圆——以凸轮的转动中心O为圆心,以凸轮的最小向径为半 径所作的圆。0称为凸轮的基圆半径。 推程—当凸轮以等角速度ω逆时针转动时,从动杆在凸轮廓线的 推动下,将由最低位置被推到最高位置时,从动杆运动的这一过程。 而相应的凸轮转角Φ称为推程运动角。 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。 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
杆运动规律设计出凸轮应有的轮廓曲线。所以根据工作要求选定从动 杆的运动规律，乃是凸轮轮廓曲线设计的前提。 一、凸轮与从动杆的运动关系 名词：(以一对心移动尖顶从动杆盘形凸轮机构为例加以说明) 基圆——以凸轮的转动中心 O 为圆心，以凸轮的最小向径为半 径 r0 所作的圆。r0 称为凸轮的基圆半径。 推程——当凸轮以等角速度 ω 逆时针转动时，从动杆在凸轮廓线的 推动下，将由最低位置被推到最高位置时，从动杆运动的这一过程。 而相应的凸轮转角Φ称为推程运动角。 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。 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
近休——当凸轮转过角Φs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。Φs称为近休止 角 程——从动杆在推程或回程中移动的距离h 位移线图一一描述位移s与凸轮转角φ之间关系的图形 、从动件的常用运动规律 所谓从动杆的运动规律是指从动杆在运动时,其位移s、速度v 和加速度a随时间t变化的规律。又因凸轮一般为等速运动,即其 转角φ与时间t成正比,所以从动杆的运动规律更常表示为从动杆的 运动参数随凸轮转角φ变化的规律。 二、从动件的常用运动规律 (一)、等速运动规律 从动件的速度为常数的运动规律称为等速运动规律。其位移、 速度和加速度的表达式如下 h ho a=0 刚性冲击:在从动件运动的开始和推程终止的瞬间,加速度 为无穷大,由加速度引起的惯性力也无穷大,但由于材料的弹性 变形不会达到无穷大,但会引起强烈的冲击,称为刚性冲击
近休——当凸轮转过角Φs'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。Φs'称为近休止 角。 行程——从动杆在推程或回程中移动的距离 h 。 位移线图——描述位移 s 与凸轮转角φ之间关系的图形。 二、从动件的常用运动规律 所谓从动杆的运动规律是指从动杆在运动时，其位移 s、速度 v 和加速度 a 随时间 t 变化的规律。又因凸轮一般为等速运动，即其 转角φ与时间 t 成正比，所以从动杆的运动规律更常表示为从动杆的 运动参数随凸轮转角φ变化的规律。 二、从动件的常用运动规律 （一）、等速运动规律 从动件的速度为常数的运动规律称为等速运动规律。其位移、 速度和加速度的表达式如下： 0 h s = 0 h v = a = 0 刚性冲击：在从动件运动的开始和推程终止的瞬间，加速度 为无穷大，由加速度引起的惯性力也无穷大，但由于材料的弹性 变形不会达到无穷大，但会引起强烈的冲击，称为刚性冲击
中(t) 中(t) d/2 中(t) 中(t) 中(t) 刚性冲击 中(t) 柔性冲击 等速运动 等加速等减速运动 (二)等加速等减速运动规律 等加速等减速运动规律是指从动件在前半行程中作等加速运动, 在后半行程中作等减速运动,而且加速度的绝对值相等。 s=2(6- 4h 6(0-) a a= 等加速阶段 等减速阶段 其运动曲线见上图 (三)、简谐运动规律 简谐运动规律是当动点在一圆周上作匀速运动时,由该点在此
（二）等加速等减速运动规律 等加速等减速运动规律是指从动件在前半行程中作等加速运动， 在后半行程中作等减速运动，而且加速度的绝对值相等。 2 2 0 2 h s = ( ) 2 2 0 0 2 = − h s ( ) 4 0 0 2 = − h v 2 2 0 4 h a = 2 2 0 4 h a = − 等加速阶段 等减速阶段 其运动曲线见上图。 （三）、简谐运动规律 简谐运动规律是当动点在一圆周上作匀速运动时，由该点在此 0 2 4h v =
圆的直径上的投影所构成的运动。其运动方程如下: s=-1-cos-5 6 2 Umax=1. 57ha/a 6) amox=4.93h(02/8 在起始和终止点速度有突变,但数值有限,引起柔性冲击。 (四)、摆线运动规律 摆线运动规律是指当一个滚圆在一直线上作纯滚动时,滚圆上一 点所走过的轨迹。其运动方程如下: 602 h 2Th 推杆作正弦加速度运动时,其加速度没有突变,因而将不产生 冲击,适用于高速凸轮机构
圆的直径上的投影所构成的运动。其运动方程如下： = − 0 1 cos 2 h s 0 0 sin 2 h v = 0 2 0 2 2 cos 2 h a = 在起始和终止点速度有突变，但数值有限，引起柔性冲击。 （四）、摆线运动规律 摆线运动规律是指当一个滚圆在一直线上作纯滚动时，滚圆上一 点所走过的轨迹。其运动方程如下： = − 0 0 2 sin 2 1 s h = − 0 0 2 1 cos h v 0 2 0 2 2 sin 2 h a = 推杆作正弦加速度运动时，其加速度没有突变，因而将不产生 冲击，适用于高速凸轮机构
【小结】:从动件的常用运动规律 【作业】:4-1 【后记】:
【小结】：从动件的常用运动规律。 【作业】：4-1 【后记】：