机械设计基础第五版讲义第3章.ppt

3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型3-2 从动件的常用规律从动件的常用规律3-3 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角3-4 图解法设计凸轮轮廓图解法设计凸轮轮廓第第3章章 凸轮机构凸轮机构zpofrp 2013-10-23内燃机配气机构内燃机配气机构3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-23靠模车削机构靠模车削机构3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-23绕线机构绕线机构312A线线3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-233皮带轮皮带轮5卷带轮卷带轮录音机卷带机构录音机卷带机构1放音键放音键2摩擦轮摩擦轮413245放音键放音键卷带轮卷带轮皮带轮皮带轮摩擦轮摩擦轮录音机卷带机构录音机卷带机构3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-23132送料机构送料机构3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-23凸轮机构组成：凸轮机构组成：凸轮、从动件、机架。凸轮、从动件、机架。凸轮机构的优点凸轮机构的优点:只需设计适当的凸轮轮廓只需设计适当的凸轮轮廓 结构简单、紧凑，设计方便结构简单、紧凑，设计方便 凸轮机构的缺点凸轮机构的缺点:高副机构，易磨损高副机构，易磨损 3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-23凸轮机构的分类凸轮机构的分类按照凸轮的形状：按照凸轮的形状：盘形凸轮盘形凸轮 移动凸轮移动凸轮 圆柱凸轮圆柱凸轮按照从动件的型式：按照从动件的型式：尖顶从动件尖顶从动件 滚子从动件滚子从动件 平底从动件平底从动件3-1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型zpofrp 2013-10-23二、基本概念与名称二、基本概念与名称 基圆基圆 推程运动角推程运动角 远休止角远休止角 回程运动角回程运动角 近休止角近休止角 升程升程 3-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律一、凸轮机构设计的基本任务一、凸轮机构设计的基本任务 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式；根据工作要求选定凸轮机构的形式；2)从动件运动规律；从动件运动规律；3)合理确定结构尺寸；合理确定结构尺寸；4 4)设计轮廓曲线。设计轮廓曲线。ot srminhBA 01 01 0 0 0 0 02 02DBCzpofrp 2013-10-23线图线图。从动件运动规律通常表示成从动件运动规律通常表示成 的函数：的函数：3-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律三、常用运动规律三、常用运动规律zpofrp 2013-10-231.等速运动等速运动3-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律刚性冲击：刚性冲击：由由于于加加速速度度发发生生无无穷穷大大突突度度而而引引起起的的冲冲击击称称为为刚刚性性冲击。冲击。zpofrp 2013-10-232.简谐运动简谐运动3-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 s a123 456 v123456h柔性冲击：柔性冲击：在在起起始始和和终终止止处处理理论论上上a为为有限值，产生柔性冲击。有限值，产生柔性冲击。zpofrp 2013-10-233.正弦加速度运动（了解）正弦加速度运动（了解）3-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律运动特征：没有冲击运动特征：没有冲击 zpofrp 2013-10-233-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律正弦改进等速正弦改进等速+-vsahooo4.改进型运动规律改进型运动规律将将几几种种运运动动规规律律组组合合，以以改改善善运运动动特性。特性。zpofrp 2013-10-23四、运动规律的特性比较四、运动规律的特性比较运运动规律律vmax/ms-1h/amax/ms-1h/2冲冲 击推荐推荐应用用范范围等速等速1.00刚 性性低速低速轻载等加速等减等加速等减速速2.004.00柔柔 性性中速中速轻载余弦加速度余弦加速度1.574.93柔柔 性性中速中中速中载正弦加速度正弦加速度2.006.28高速高速轻载五次多五次多项式式1.885.77高速中高速中载变形梯形加形梯形加速度速度2.004.89高速高速轻载3-2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律zpofrp 2013-10-233-3 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角OB定义：定义：正压力与推杆上力作用点正压力与推杆上力作用点B速度方向间的夹角速度方向间的夹角。F F 若若大到一定程度时，会有：大到一定程度时，会有：机构发生自锁机构发生自锁nn一、压力角与作用力的关系一、压力角与作用力的关系不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。FFF-有用分力，沿导路方向有用分力，沿导路方向-有害分力，垂直于导路有害分力，垂直于导路F F一定时，一定时，F Ff F FF Ffu 为了保证凸轮机构正常工作，要求：为了保证凸轮机构正常工作，要求：max rT arT rT arT0rT arT rT zpofrp 2013-10-233-4 图解法设计凸轮轮廓图解法设计凸轮轮廓rmin 对心直动平底对心直动平底从动件从动件凸轮机构中，已知凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径rmin，角速度角速度和从动件的和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：设计步骤：选比例尺选比例尺 l l作基圆作基圆rmin。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。作平底直线族的内包络线。作平底直线族的内包络线。3、对心直动平底对心直动平底从动件从动件盘形凸轮盘形凸轮8765432191011121314-A 601209090135781 3 5 7 8911 13 15911131214s123456781514131211109对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。Ormin可通过增大可通过增大rmin解决此问题。解决此问题。rminzpofrp 2013-10-23摆动摆动从动件从动件凸轮机构中，已凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径知凸轮的基圆半径rmin，角速角速度度，摆杆长度摆杆长度l l以及摆杆回以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距转中心与凸轮回转中心的距离离d，摆摆杆角位移方程，杆角位移方程，设计设计该凸轮轮廓曲线。该凸轮轮廓曲线。4、摆动摆动从动件从动件盘形凸轮机构盘形凸轮机构 60120909012345 6 7 85678sB1B2B3B4B5B6B7B812060 90-dABlB11 1rminB22 2B77 7B66 6B55 5B44 4B33 3A1A2A3A4A5A6A7A81 2 3 43-4 图解法设计凸轮轮廓图解法设计凸轮轮廓zpofrp 2013-10-23盘形凸轮zpofrp 2013-10-23移动凸轮zpofrp 2013-10-23圆柱凸轮zpofrp 2013-10-23曲面凸轮zpofrp 2013-10-23力锁合zpofrp 2013-10-23形锁合