凸輪機(jī)構(gòu)課件.ppt

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1、第二章凸輪機(jī)構(gòu)第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的類型第二節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語第三節(jié)從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第四節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的輪廓設(shè)計(jì)第五節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的確定2第一節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的類型一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成內(nèi)燃機(jī)的配氣凸輪機(jī)構(gòu)3自動(dòng)機(jī)床的進(jìn)刀凸輪機(jī)構(gòu)凸輪從動(dòng)件機(jī)架高副機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的組成4二、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用1-凸輪2-擺動(dòng)從動(dòng)件3-線軸繞線機(jī)構(gòu)51-圓柱凸輪2-直動(dòng)從動(dòng)件3-毛坯自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)6內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)7三、凸輪機(jī)構(gòu)的類型1.按凸輪的形狀分盤形凸輪移動(dòng)凸輪圓柱凸輪82.按從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式分（1）尖底從動(dòng)件尖頂從動(dòng)件可實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。結(jié)構(gòu)簡單，但尖底處極易磨損，只適用于

2、低速場合。10（2）滾子從動(dòng)件凸輪與從動(dòng)件之間為滾動(dòng)摩擦，因此磨損較小，可用于傳遞較大的動(dòng)力，應(yīng)用廣泛。11（3）平底從動(dòng)件受力平穩(wěn)，傳動(dòng)效率高，常用于高速場合。但與之相配合的凸輪輪廓須全部外凸。123.按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分（1）直動(dòng)從動(dòng)件對心直動(dòng)從動(dòng)件偏置直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件（2）擺動(dòng)從動(dòng)件13（2）擺動(dòng)從動(dòng)件144.按凸輪與從動(dòng)件的接觸方式分（1）力封閉凸輪機(jī)構(gòu)彈簧力封閉——利用從動(dòng)件自身重力、回復(fù)彈簧力或其它外力，使從動(dòng)件與凸輪廓線始終保持接觸。15（2）幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)槽型凸輪機(jī)構(gòu)——利用構(gòu)成高副元素本身的幾何形狀，使從動(dòng)件與凸輪始終接觸。

3、通過其溝槽兩側(cè)的廓線始終保持與從動(dòng)件接觸。16等寬凸輪機(jī)構(gòu)凸輪廓線上任意兩條平行切線間的距離都等于從動(dòng)件矩形框架內(nèi)側(cè)兩個(gè)平底之間的距離。17等徑凸輪機(jī)構(gòu)過凸輪軸心所作任一徑向線上與凸輪相接觸的兩滾子中心間的距離處處相等。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇受到一定的限制。18共軛凸輪機(jī)構(gòu)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)。這種凸輪機(jī)構(gòu)又稱為主回凸輪機(jī)構(gòu)。反凸輪機(jī)構(gòu)20四、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，緊湊；n=2應(yīng)用靈活；高副機(jī)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)方便。高副接觸，易于磨損，多用于傳力不大的場合;凸輪加工比較困難

4、;從動(dòng)件行程不宜過大，否則會(huì)使凸輪尺寸過大。21凸輪機(jī)構(gòu)的命名從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式+從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式+凸輪的形狀對心尖底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)偏置滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)尖底擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)偏置尖底直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)22第二節(jié)凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語1.基圓和偏距圓基圓半徑——r0偏距——e2.推程和推程運(yùn)動(dòng)角（Φ）3.遠(yuǎn)休止和遠(yuǎn)休止角（Φs）4.回程和回程運(yùn)動(dòng)角（Φ'）5.近休止和近休止角（Φ's）6.凸輪轉(zhuǎn)角——φ7.從動(dòng)件位移——s8.從動(dòng)件行程——h一、基本名詞術(shù)語23從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律——從動(dòng)件的位移、速度和加速度與時(shí)間或凸輪轉(zhuǎn)角間的

5、關(guān)系。9.從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)線圖s=f(φ)位移方程速度方程加速度方程24s1δ1MM1M’s1δ1s12526位移方程1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律加速度方程：位移方程：速度方程：hsOvO-∞aO+∞ΦΦΦ第2節(jié)從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律27應(yīng)用：低速、輕載特點(diǎn)：有剛性沖擊剛性沖擊：由理論上趨于無窮大的加速度產(chǎn)生的慣性力引起的沖擊?；爻踢\(yùn)動(dòng)方程：0=aφ￠-=ωhv)1(φ-=hs￠hsOvO-∞aO+∞ΦΦΦ28等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律——二次運(yùn)動(dòng)規(guī)律（n＝2）（推程）29應(yīng)用：中速、輕載特點(diǎn)：有柔性沖擊柔性沖擊：由有限的加速度產(chǎn)生的慣性力引起的沖擊。回程位移曲線圖繪制:

6、（2）二次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（n＝2）（推程）30（3）五次多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律（n＝5）（推程）位移方程：速度方程：加速度方程：3-4-5多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律31avsavs3-4-5運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用：高速、中載特點(diǎn)：無沖擊322.三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（推程）余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移方程：速度方程：加速度方程：33應(yīng)用：中速、中載特點(diǎn)：有柔性沖擊（1）簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（推程）34h/2123456781235678sOh?位移曲線圖繪制:4Φ35（2）擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律（推程）位移方程：正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律36應(yīng)用：高速、輕載特點(diǎn)：無沖擊（2）擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律（推程）3

7、7s123456r=h/2πθ=2πδ/φhφ位移曲線圖繪制:38vsahoooφ組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1）改進(jìn)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律主運(yùn)動(dòng)：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)：等速運(yùn)動(dòng)的行程兩端與正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合起來。+∞-∞39（2）改進(jìn)梯形運(yùn)動(dòng)規(guī)律主運(yùn)動(dòng)：等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律組合運(yùn)動(dòng)：在加速度突變處以正弦加速度曲線過渡。40二、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇1.機(jī)器的工作過程只要求凸輪轉(zhuǎn)過一角度時(shí)，推桿完成一行程h或φ，對運(yùn)動(dòng)規(guī)律并無嚴(yán)格要求。則應(yīng)選擇直線或圓弧等易加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。如夾緊凸輪。工件ω工件ωφ41ωωhφ2.機(jī)器的工作過程對推桿運(yùn)動(dòng)有要求，則應(yīng)嚴(yán)格按工

8、作要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來設(shè)計(jì)凸輪廓線。如刀架進(jìn)給凸輪。42表5－1從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特性比較等加速等減速2.04.0柔性中速輕