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1、優(yōu)秀精品課件文檔資料第3章凸輪機(jī)構(gòu)§3-1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型§3-2從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律§3-3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角§3-4圖解法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓§3-5解析法設(shè)計(jì)凸輪的輪廓(推桿)組成凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件(推桿)—往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)凸輪—具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件,運(yùn)動(dòng)時(shí),通過高副接觸使從動(dòng)件能夠準(zhǔn)確地獲得各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪輪廓形狀取決于從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。凸輪機(jī)構(gòu)組成§3-1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型結(jié)構(gòu):三個(gè)構(gòu)件、盤(柱)狀曲線輪廓、從動(dòng)件呈桿狀。作用:將連續(xù)回轉(zhuǎn)?從動(dòng)件直線移動(dòng)或擺動(dòng)。優(yōu)點(diǎn):可精確實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律,簡單緊湊。缺點(diǎn):高副,線接觸,易磨損,傳力不大。應(yīng)用:內(nèi)燃機(jī)、牙膏生
2、產(chǎn)等自動(dòng)線、補(bǔ)鞋機(jī)、配鑰匙機(jī)等。分類:1)按凸輪形狀分:盤形、移動(dòng)、圓柱凸輪(端面)。2)按推桿形狀分:尖頂、滾子、平底從動(dòng)件。特點(diǎn):尖頂——構(gòu)造簡單、易磨損、用于儀表機(jī)構(gòu);滾子——磨損小,應(yīng)用廣;平底——受力好、潤滑好,用于高速傳動(dòng)。實(shí)例12刀架o3).按推桿運(yùn)動(dòng)分:直動(dòng)(對(duì)心、偏置)、擺動(dòng)4).按保持接觸方式分:力封閉(重力、彈簧等)內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu)機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)幾何形狀封閉(凹槽、等寬、等徑、主回凸輪)r1r2r1+r2=constW凹槽凸輪等寬凸輪等徑凸輪優(yōu)點(diǎn):只需要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)妮喞€,從動(dòng)件便可獲得任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn):點(diǎn)、線接觸,容易磨
3、損。用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)。作者:潘存云教授主回凸輪設(shè)計(jì):潘存云設(shè)計(jì):潘存云312A線繞線機(jī)構(gòu)312A線應(yīng)用實(shí)例:設(shè)計(jì):潘存云3皮帶輪5卷帶輪錄音機(jī)卷帶機(jī)構(gòu)1放音鍵2摩擦輪413245放音鍵卷帶輪皮帶輪摩擦輪錄音機(jī)卷帶機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):潘存云132送料機(jī)構(gòu)補(bǔ)鞋機(jī)設(shè)計(jì):潘存云δhδhotδ1s2§3-2推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本任務(wù):1)根據(jù)工作要求選定凸輪機(jī)構(gòu)的形式;名詞術(shù)語:一、推桿的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律基圓、推程運(yùn)動(dòng)角、基圓半徑、推程、遠(yuǎn)休止角、回程運(yùn)動(dòng)角、回程、近休止角、行程。一個(gè)循環(huán)rminhω1A而根據(jù)工作要求選定推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律,是設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線的前提。2)推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律;
4、3)合理確定結(jié)構(gòu)尺寸;4)設(shè)計(jì)輪廓曲線。δsδsδ’sδ’sDBCB’δtδt偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)δδ02δ0'δ0δ01δ0(推程運(yùn)動(dòng)角)δ0'(回程運(yùn)動(dòng)角)δ01(遠(yuǎn)休止角)δ02sF行程—hδ02(近休止角)r0—基圓半徑δ=ωt機(jī)構(gòu)中各參數(shù)名稱偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)δ0δ0偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)δδ02δ0'δ0δ01δ0(推程運(yùn)動(dòng)角)δ0'(回程運(yùn)動(dòng)角)δ01(遠(yuǎn)休止角)δ02δ0F行程—hδ02(近休止角)r0—基圓半徑δ=ωt機(jī)構(gòu)中各參數(shù)名稱偏置直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)Esδ0設(shè)計(jì):潘存云δhδhotδ1s2rminhω1Aδsδsδ’s
5、δ’sDBCB’δtδt運(yùn)動(dòng)規(guī)律:推桿在推程或回程時(shí),其位移S2、速度V2、和加速度a2隨時(shí)間t的變化規(guī)律。形式:多項(xiàng)式、三角函數(shù)。S2=S2(t)V2=V2(t)a2=a2(t)位移曲線邊界條件:凸輪轉(zhuǎn)過推程運(yùn)動(dòng)角δt-從動(dòng)件上升h一、多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律一般表達(dá)式:s2=C0+C1δ1+C2δ21+…+Cnδn1(1)求一階導(dǎo)數(shù)得速度方程:v2=ds2/dt求二階導(dǎo)數(shù)得加速度方程:a2=dv2/dt=2C2ω21+6C3ω21δ1…+n(n-1)Cnω21δn-21其中:δ1-凸輪轉(zhuǎn)角,dδ1/dt=ω1-凸輪角速度,Ci-待定系數(shù)。=C1ω1+2C2ω1δ1+…+nCnω
6、1δn-11凸輪轉(zhuǎn)過回程運(yùn)動(dòng)角δh-從動(dòng)件下降h在推程起始點(diǎn):δ1=0,s2=0代入得:C0=0,C1=h/δt推程運(yùn)動(dòng)方程:s2=hδ1/δtv2=hω1/δts2δ1δtv2δ1a2δ1h在推程終止點(diǎn):δ1=δt,s2=h+∞-∞剛性沖擊s2=C0+C1δ1+C2δ21+…+Cnδn1v2=C1ω+2C2ω1δ+…+nCnω1δn-11a2=2C2ω21+6C3ω21δ1…+n(n-1)Cnω21δn-21同理得回程運(yùn)動(dòng)方程:s2=h(1-δ1/δh)v2=-hω1/δha2=0a2=01.等速運(yùn)動(dòng)(一次多項(xiàng)式)運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.等加等減速(二次多項(xiàng)式)運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移曲線為一
7、拋物線。加、減速各占一半。推程加速上升段邊界條件:起始點(diǎn):δ1=0,s2=0,v2=0中間點(diǎn):δ1=δt/2,s2=h/2求得:C0=0,C1=0,C2=2h/δ2t加速段推程運(yùn)動(dòng)方程為:s2=2hδ21/δ2tv2=4hω1δ1/δ2ta2=4hω21/δ2t設(shè)計(jì):潘存云δ1a2h/2δth/2推程減速上升段邊界條件:終止點(diǎn):δ1=δt,s2=h,v2=0中間點(diǎn):δ1=δt/2,s2=h/2求得:C0=-h(huán),C1=4h/δt,C2=-2h/δ2t減速段推程運(yùn)動(dòng)方程為:s2=h-2h(δt–δ1)2/δ2t1δ1s2v2=-4