机械设计基础-第3章凸轮机构-精品文档整理.ppt

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1、 上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室凸轮（原动件）、从动件、机架。一、机构组成一、机构组成（动画）二、作用二、作用变换运动形式（1、2）、实现运动控制。三、特点及应用三、特点及应用常在自动生产线中用于受力不大的控制机构。1. 特点可精确实现任意预期的从动件运动规律；结构简单，设计方便。高副接触，易磨损。2. 应用上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室尖顶从动件构造简单、对凸轮轮廓无特别要求；易磨损；多用于仪表机构。滚子从动件磨损小；应用广泛。平底从动件受力好、效率高；不能与内

2、凹轮廓接触；可用于高速场合。1. 按凸轮形状分实例：灌装机、内燃机气门机构、绕线机、送料机、配钥匙机等。四、凸轮机构分类四、凸轮机构分类盘形、移动、圆柱凸轮（端面凸轮）等。2. 按从动件形状分上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室3. 按从动件运动方式分4. 按保持接触方式分几何封闭（凹槽、等宽凸轮、等径凸轮、主回凸轮）直动从动件（对心、偏置）、 摆动从动件力封闭（重力、弹簧力等）上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室ots一、一、名词术语名词术语基圆、推程运动角、基圆半径、推程、远休止角、回程运动角、回程、近休止角、行程。rminhB1As

3、stthhssDBC二、从动件运动规律二、从动件运动规律1. 定义从动件位移s、速度v、加速度a 随时间t（或凸轮转角）的变化规律。上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室2. 形式多项式、三角函数。等速运动规律推程运动方程：s = h/0 0h v h/0a = 0回程运动方程：s h(1-/0 )v = -h/0a = 0特性：刚性冲击+-s位移曲线v速度曲线a加速度曲线上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室等加速等减速运动规律在一个运动过程中，等加速、等减速运动各占一半。推程等加速段运动方程：s = 2h2/02 v = 4h/02a =

4、 4h2/02推程等减速段运动方程：s = h-2h(-0)2/02 v = -4h(-0)/02 a = -4h2/02sh/20h/21 2 3 4 563v2h/0a4h2/02特性：柔性冲击上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室sa简谐运动(余弦加速度运动)规律s = h1-cos(/0)/2 v =hsin(/0)/20a =2h2 cos(/0)/202s = h1+cos(/0)/2 v = -hsin(/0)/20a = -2h2 cos(/0)/202123456v123456vmax=1.57h/20h0推程运动方程：回程运动方程：特性：柔性冲击上

5、海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室其它包括摆线运动（正弦加速度运动）规律、345多项式运动规律等。有时也采用改进型运动规律。s,v,ah0摆线运动规律（无冲击）svas,v,ah03-4-5多项式运动规律（无冲击）位移方程： s=10h(/0)315h (/0)4+6h (/0)5sva上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室OB1从动件所受驱动力与力作用点速度方向间的夹角定义为凸轮机构的压力角。 F”；过大时，将有：机构自锁。nn一、压力角及其影响一、压力角及其影响不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。FFF”F有用分力；F”有害分力。F”=F

6、tgF 一定时，Ff FFf为保证正常工作，要求： rT rT rT rT0rT rT rT。结论：采用滚子从动件有利于减轻对凸轮轮廓的磨损；rT，应力，有利于提高零件寿命；上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室已知：基圆半径rmin，角速度，摆杆长度l和中心距lOA，摆杆运动规律。试设计凸轮轮廓曲线。3. 摆动从动件盘形凸轮 60120909012345 6 7 85678sB1B2B3B4B5B6B7B812060 90 -lABlOAB11rminB22B77B66B55B44B33A1A2A3A4A5A6A7A81 2 3 4上海海事大学机械原理与设计教研室上

7、海海事大学机械原理与设计教研室S0S已知条件：已知条件：e、rmin、rT、s0、s2=s2(1)、1由反转法可得理论廓线极坐标方程：解析法设计解析法设计优点优点：精度高、便于理论分析。其中：-1 11 11 1e erminS00 0B0OrT2202ess0122min0ers00tanse20tansse1 1B上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室nn实际廓线是理论廓线的等距曲线，两曲线对应点具有公共的曲率中心和法线。理论廓线 B 点法线 n-n 与滚子的交点T为实际廓线上的对应点。T点的极坐标参数方程为：TTTcos222TTTrr TB0O1 1BS0S其中：cossinarctanTTrr上海海事大学机械原理与设计教研室上海海事大学机械原理与设计教研室O2O11A1A2已知盘形凸轮（偏心轮）尺寸，用作图法确定凸轮从当前位置（与从动件在A1点接触）运动到A2 点接触时转过的角度A1A2和A2点的压力角A2。偏距e偏距圆A1A2A2