第九章凸轮机构 ●教学要求 ●教学重点与难点 ●教学内容 返回目录
第九章 凸轮机构 ⚫教学要求 ⚫教学重点与难点 ⚫教学内容 返回目录
教学要求 了解凸轮机构的特点; 能按运动规律绘制S-曲线; 掌握图解法设计凸轮轮廓,凸轮机构 基本尺寸的确定
了解凸轮机构的特点； 能按运动规律绘制S-Φ曲线； 掌握图解法设计凸轮轮廓，凸轮机构 基本尺寸的确定。 教学要求
教学重点与难点 重点:从动件常用运动规律; 凸轮轮廓曲线的绘制; 凸轮机构基本尺寸的确定 难点:用反转法绘制凸轮轮廓曲线
教学重点与难点 重点:从动件常用运动规律； 凸轮轮廓曲线的绘制； 凸轮机构基本尺寸的确定。 难点:用反转法绘制凸轮轮廓曲线
§9-1凸轮机构的功用和分类 §9-2从动件常用的运动规律 §9-3凸轮轮廓曲线设计 89-4凸轮机构基本尺寸的确定
§9-1 凸轮机构的功用和分类 §9-2 从动件常用的运动规律 §9-3 凸轮轮廓曲线设计 §9-4 凸轮机构基本尺寸的确定
凸轮机构的功用和分类 、凸轮机构的组成和特点 凸轮机构是由凸轮、从动轮、机架组成的高副机构,其功用是传动、 导向和控制。 凸轮机构的特点 优点:结构简单、紧凑、设计方便;可实现从动件任意预期运动。 缺点:点、线接触易磨损;凸轮轮廓加工困难;行程不大 二、凸轮机构的分类 盘形凸轮 尖底从动件 按凸轮形状移动凸轮按从动件型式{滚子从动件 圆柱凸轮 平底从动件 力封闭→弹簧力、重力等 按维持高副接触(封闭)的方式 几何封等径凸轮 等宽凸轮 Back
凸轮机构的功用和分类 一、凸轮机构的组成和特点 凸轮机构是由凸轮、从动轮、机架组成的高副机构，其功用是传动、 导向和控制。 凸轮机构的特点 优点：结构简单、紧凑、设计方便；可实现从动件任意预期运动。 缺点：点、线接触易磨损；凸轮轮廓加工困难；行程不大。 二、凸轮机构的分类 按凸轮形状 圆柱凸轮 移动凸轮 盘形凸轮 按从动件型式 平底从动件 滚子从动件 尖底从动件 按维持高副接触（封闭）的方式 → 等宽凸轮 等径凸轮 几何封闭 力封闭 弹簧力、重力等
从动件常用的运动规律 、凸轮机构的基本名词术语: 基圆:凸轮理论轮廓曲线最小向径所作的圆。 行程:从动件由最低点到最高点的位移h(或摆角) 推程运动角:从动件由最低运行到最高位置,凸轮所转过的角 回程运动角:从动件由最高运行到最低位置,凸轮所转过的转角 远休止角:从动件到达最高位置停留过程中凸轮所转过的角 近休止角:从动件在最低位置停留过程中所转过的角 偏距圆:从动件导路与凸轮回转中心O的偏心距离为e,并以e为半 径O为圆心所作的圆。 从动件位移线图:从动件位移 S与凸轮转角(或时间t)之间的对 B 应天系曲线 从动件运动线图:从动件位移 A 线图、速度线图、加速度线图的总 o os Loso(t) 称 B 轮的轮廓形状取决于从动件 的运动规律,反之从动件不同的运 动规律要求凸轮具有不同的轮廓曲 线形状。 Back
一、凸轮机构的基本名词术语： 基圆：凸轮理论轮廓曲线最小向径所作的圆。 行程：从动件由最低点到最高点的位移h（或摆角） 推程运动角：从动件由最低运行到最高位置，凸轮所转过的角。 回程运动角：从动件由最高运行到最低位置，凸轮所转过的转角。 远休止角：从动件到达最高位置停留过程中凸轮所转过的角。 近休止角：从动件在最低位置停留过程中所转过的角。 偏距圆：从动件导路与凸轮回转中心O的偏心距离为e，并以e为半 径O为圆心所作的圆。 从动件常用的运动规律 C h A B' Φ' Φs Φ's Φ D φ( t) s h Φ Φs Φˊ' Φ's 2π B ω 从动件位移线图：从动件位移 S与凸轮转角（或时间t）之间的对 应关系曲线。 从动件运动线图：从动件位移 线图、速度线图、加速度线图的总 称。 凸轮的轮廓形状取决于从动件 的运动规律，反之从动件不同的运 动规律要求凸轮具有不同的轮廓曲 线形状
从动件常用的运动规律 二、从动件常用运动规律 1、等速运动规律 从动件在开始和结束时有刚性冲击。 只适用于低速轻载场合。 O 0 、t Back
从动件常用的运动规律 二、从动件常用运动规律 1、等速运动规律 从动件在开始和结束时有刚性冲击。 只适用于低速轻载场合。 h s = h v = a = 0 s o o o h Φ φ s φ、t v0 v a +∞ -∞ φ、t φ、t
从 动件常用的运动规律 2、等加速等减速规律 推程等加速 NO 34 4n0 0≤q≤ 4c2 h S (φ-q) 4h0 回程等减速v (φ-q) 2 as 4h ABC叭 加速度在A、B、C三处有有限突变, 由此产生柔性冲击。适用于中等速度 轻载的场合。 Back
2、等加速等减速规律 推程等加速 回程等减速 加速度在A、B、C三处有有限突变， 由此产生柔性冲击。适用于中等 速 度 轻 载的场合。 从动件常用的运动规律 = = = 2 2 2 2 2 4 4 2 h a h v h s 2 0 = − = − − = 2 2 2 2 2 4 ( ) 4 ( ) 2 h a h v h s 2 a v s o a0 A B C Φ 2 2 Φ Φ 2 2 h h h 1 2 3 4 5 6 0 φ、t φ、t φ、t
从动件常用的运动规律 3、简谐运动规律(余弦运动规律) 推程时 2(l-cos hzo COS 2么 加速度有有限突变,存在柔性冲击。 适用于中速、中载。 4、摆线运动规律(正弦运动规律) 推程时 s ) c 22 277 sn 加速度没有突变,不存在刚性冲击又 不存在柔性冲击,适用高速轻载 t Back
从动件常用的运动规律 3、简谐运动规律（余弦运动规律） 推程时 加速度有有限突变，存在柔性冲击。 适用于中速、中载。 4、摆线运动规律（正弦运动规律） 推程时 加速度没有突变，不存在刚性冲击又 不存在柔性冲击，适用高速轻载。 = = = − cos 2 sin (1 cos ) 2 2 2 2 h a h v h s = = − = − 2 sin 2 ) 2 (1 cos ) 2 sin 2 1 ( 2 2 h a h v s h 9-10 a 0 v 0 s 3 2 1 6 4 5 1 2 3 4 5 6 h 2 h ¦ Π φ、t Φ φ、t φ、t 0 0 a v φ θ s 0 1 2 3 4 5 6 Φ 1 2 3 4 5 6 R h φ、t φ、t φ、t
从动件常用的运动规律 从动件常用运动规律的选用原则 1、工作要求 只要求从动件完成一定的行程h或q,应采用易于加工的曲线作为凸轮轮廓曲线 对凸轮机构从动件的运动规律有严格的要求时必须按照机器所要求的运动规律 来选择。 2、动力特性 (1)尽可能选用加速度曲线连续的运动规律,同时还应考虑从动件不同的运动形 式 (2)对质量较大从动件应选择vmax较小的运动规律; (3)对高速运动的凸轮机构,应选择mx值较小的运动规律。 3、凸轮轮廓的加工 尽量选用使凸轮轮廓曲线易于加工的运动规律 四、改进型运动规律简介 用单一的运动规律很难满足从动件的运动规律的要求时,可采用几种运动规律 的组合,这种将两种或两种以上的运动规律组合而成的运动规律称为改进型运动规 律 Back
从动件常用的运动规律 三、从动件常用运动规律的选用原则 1、工作要求 只要求从动件完成一定的行程h或φ，应采用易于加工的曲线作为凸轮轮廓曲线； 对凸轮机构从动件的运动规律有严格的要求时必须按照机器所要求的运动规律 来选择。 2、动力特性 (1)尽可能选用加速度曲线连续的运动规律，同时还应考虑从动件不同的运动形 式。 (2)对质量较大从动件应选择vmax较小的运动规律； (3)对高速运动的凸轮机构，应选择amax值较小的运动规律。 3、凸轮轮廓的加工 尽量选用使凸轮轮廓曲线易于加工的运动规律 四、改进型运动规律简介 用单一的运动规律很难满足从动件的运动规律的要求时，可采用几种运动规律 的组合，这种将两种或两种以上的运动规律组合而成的运动规律称为改进型运动规 律