機(jī)械原理凸輪機(jī)構(gòu)

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1、第19章凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的組成和類型從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪廓線設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)19.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型19.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成基本構(gòu)件主要功能：通過(guò)凸輪輪廓(camprofile)設(shè)計(jì)可以獲得從動(dòng)件預(yù)期的任意復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從而滿足所給定的工作要求。凸輪（cam）從動(dòng)件（follower）機(jī)架（frame）19.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成與類型19.1.2凸輪機(jī)構(gòu)的分類方法1）按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式2）按從動(dòng)件形狀3）按從動(dòng)件與凸輪保持高副接觸的方式1）按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式移動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)從動(dòng)件：從動(dòng)件作往復(fù)移動(dòng)，

2、其運(yùn)動(dòng)軌跡為一段直線；擺動(dòng)從動(dòng)件：從動(dòng)件作往復(fù)擺動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡為一段圓弧。尖端從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件尖端：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易磨損，適合低速和小傳動(dòng)力滾子：滾動(dòng)摩擦，磨損小，適合傳遞較大力平底：線接觸，易形成油膜，潤(rùn)滑好，傳動(dòng)平穩(wěn)，效率高，適合高速2）按從動(dòng)件形狀分類3）按從動(dòng)件與凸輪保持高副接觸的方式力封閉─彈簧力、從動(dòng)件重力或其它外力形封閉─利用高副元素本身的幾何形狀a槽凸輪機(jī)構(gòu)b等寬凸輪機(jī)構(gòu)c等徑凸輪機(jī)構(gòu)d共軛凸輪機(jī)構(gòu)a槽凸輪機(jī)構(gòu)槽兩側(cè)面的距離等于滾子直徑。優(yōu)點(diǎn)：鎖和方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：加大了凸輪的尺寸和重量b等寬凸輪機(jī)

3、構(gòu)凸輪廓線上任意兩條平行切線間的距離都等于框架內(nèi)側(cè)的寬度。缺點(diǎn)：從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇受到一定的限制，當(dāng)180o范圍內(nèi)的凸輪廓線根據(jù)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律確定后，其余180o內(nèi)的凸輪廓線必須符合等寬原則c等徑凸輪機(jī)構(gòu)兩滾子中心間的距離始終保持不變。缺點(diǎn)：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇受到一定的限制d共軛凸輪機(jī)構(gòu)(主回凸輪機(jī)構(gòu))優(yōu)點(diǎn)：克服了等寬、等徑凸輪的缺點(diǎn)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高一個(gè)凸輪推動(dòng)從動(dòng)件完成正行程運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)凸輪推動(dòng)從動(dòng)件完成反行程的運(yùn)動(dòng)小結(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的組成：凸輪，從動(dòng)件，機(jī)架凸輪機(jī)構(gòu)的分類（1）按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式：移動(dòng)，擺

4、動(dòng)（2）按從動(dòng)件形狀：尖端，滾子，平底（3）按從動(dòng)件與凸輪保持高副接觸的方式力封閉形封閉：槽凸輪，等寬，等徑，共軛第19章凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的組成和類型從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪廓線設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)19.2從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律19.2.1凸輪機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)回程運(yùn)動(dòng)角近休止角從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（從動(dòng)件位移線圖）基圓─以凸輪輪廓的最小向徑rb所作的圓升程─從動(dòng)件上升的最大距離h推程運(yùn)動(dòng)角Φ0遠(yuǎn)休止角Φs線位移、線速度、線加速度角位移、角速度、角加速度類速度、類加速度19.2.2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律2）等加速等減

5、速運(yùn)動(dòng)規(guī)律3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律4）擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律5）五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.等速運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：速度有突變，加速度理論上由零至無(wú)窮大，從而使從動(dòng)件產(chǎn)生巨大的慣性力，機(jī)構(gòu)受到強(qiáng)烈沖擊——?jiǎng)傂詻_擊適應(yīng)場(chǎng)合：低速輕載2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：加速度曲線有突變，加速度的變化率(即躍度j)在這些位置為無(wú)窮大——柔性沖擊適應(yīng)場(chǎng)合：中速輕載3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)在圓周上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，它在該圓直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)規(guī)律—簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：有柔性沖擊適用場(chǎng)合：中速輕載(當(dāng)從動(dòng)件作連續(xù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可用于高速)4.擺線運(yùn)動(dòng)半徑R=h/2π的滾圓沿縱座標(biāo)作純滾動(dòng)，圓上

6、最初位于座標(biāo)原點(diǎn)的點(diǎn)其位移隨時(shí)間變化的規(guī)律—擺線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無(wú)剛性、柔性沖擊適用場(chǎng)合：適于高速5.五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無(wú)剛性沖擊、柔性沖擊適用場(chǎng)合：高速、中載常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律性能比較小結(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的工作循環(huán)：推程，停歇，回程，停歇從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律（特點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)方程）（1）等速運(yùn)動(dòng)（2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)（3）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)（4）擺線運(yùn)動(dòng)（5）五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的比較與選擇第19章凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的組成和類型從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪廓線設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)19.3凸輪廓線設(shè)計(jì)19.3.1基本原理（反轉(zhuǎn)法）反轉(zhuǎn)后，從動(dòng)件尖端的復(fù)

7、合運(yùn)動(dòng)（定軸轉(zhuǎn)動(dòng)+移動(dòng)）軌跡就是凸輪的輪廓曲線。19.3.2圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓尖底滾子平底擺動(dòng)①選定基圓半徑r0，畫出基圓；②等分位移曲線，確定設(shè)計(jì)點(diǎn)；③應(yīng)用反轉(zhuǎn)法逐點(diǎn)作圖確定各接觸點(diǎn)位置B0，B1，B2，……；④光滑連接B0，B1，B2，……點(diǎn)，就得所要設(shè)計(jì)的凸輪廓線。給定從動(dòng)件位移曲線s=s(φ)。設(shè)計(jì)對(duì)心尖端移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線。19.3.2圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓尖底滾子平底擺動(dòng)①選定基圓半徑r0，畫出基圓；②以偏距e為半徑，畫出偏距圓（offsetcircle）；③將位移曲線作等分，確定設(shè)計(jì)點(diǎn)及切點(diǎn)K0；④自K0沿

8、－?方向相應(yīng)等分偏距圓，并過(guò)偏距圓上等分點(diǎn)k1,k2……作偏距圓切線；給定從動(dòng)件位移曲線s=s(φ)，偏距(offset)e。設(shè)計(jì)偏置滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪廓線。19.3.2圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓尖底滾子平底擺動(dòng)⑤應(yīng)用反轉(zhuǎn)法逐點(diǎn)作圖確定各滾子中心點(diǎn)位置B0，B1，B2，…（自基圓起向外量取）；⑥光滑連接B0，B1，B2，