第9章凸轮机构及其设计ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物第九章第九章 凸轮机构及其设计91 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类92 推杆的运动规律推杆的运动规律93 凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计94 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物91 凸轮机构凸轮机构的应用和分类的应用和分类结构：结构：三个构件、三个构件、盘盘(柱柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。状曲线轮廓

2、、从动件呈杆状。作用：作用：将连续回转将连续回转 = 从动件从动件直线移动直线移动或或摆动摆动。优点：优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。可精确实现任意运动规律，简单紧凑。缺点：缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。高副，线接触，易磨损，传力不大。应用：应用：内燃机内燃机 、牙膏生产等自动线、补、牙膏生产等自动线、补鞋机、配钥匙机等。鞋机、配钥匙机等。分类：分类：1)按凸轮形状分：按凸轮形状分：盘形盘形、 移动移动、 圆柱凸轮圆柱凸轮 ( 端面端面 ) 。2)按推杆形状分：按推杆形状分：尖顶尖顶、 滚子滚子、 平底平底从动件。从动件。特点：特点：尖顶构造简单、易磨损、用于仪表机构；尖顶构造

3、简单、易磨损、用于仪表机构；滚子滚子磨损小，应用广；磨损小，应用广；平底平底受力好、润滑好，用于高速传动。受力好、润滑好，用于高速传动。实例实例比较比较我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授作者：潘存云教授12刀架刀架o3).按推杆运动分：按推杆运动分：直动直动(对心对心、偏置偏置)、 摆动摆动4).按保持接触方式分：按保持接触方式分：力封闭力封闭（重力、弹簧等）内燃机气门机构内燃机气门机构机床进给机构机床进给机构几何形状封闭几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮)我吓了一跳，蝎

4、子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授作者：潘存云教授r1r2r1+r2 =constW凹凹槽槽凸凸轮轮主主回回凸凸轮轮等等宽宽凸凸轮轮等等径径凸凸轮轮我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授绕线机构绕线机构3作者：潘存云教授12A线线应用实例：应用实例：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实

5、我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授作者：潘存云教授132送料机构送料机构我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授00ot s92 推杆的运动规律推杆的运动规律凸轮机构设计的基本任务凸轮机构设计的基本任务: : 1) 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; ;名词术语：名词术语：1.1.推杆的常用运动规律推杆的常用运动规律基圆、基圆、推程运动角、推程运动角、基圆半径、基圆半径、推程、推程、远休止角、远休止角、回程运动角、回程运动角、回程、回

6、程、近休止角、近休止角、行程。行程。一个循环r0h A而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。2)2)推杆运动规律推杆运动规律; ;3)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。01010202DBCB00我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授00otsr0h A01010202DBCB00运动规律：运动规律：推杆在推程或回程时，其位移推杆在推程或回程时，其位移S S、速度、速度V、 和加速度和加速度a 随时间随时间t 的变化规

7、律。的变化规律。形式：形式：多项式、三角函数。多项式、三角函数。S=S(t)S=S(t)V= =V(t)(t)a= =a(t)(t)位移曲线位移曲线 S=S( S=S() )或或 V= =V( () ) a= =a( () )我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物边界条件：边界条件： 凸轮转过推程运动角凸轮转过推程运动角0 0从动件上升从动件上升h1.1 1.1 多项式运动规律多项式运动规律 一般表达式：一般表达式：s=C0+ C1+ C22 2+Cnn n (1)(1)求一阶导数得速度方程：求一

8、阶导数得速度方程： v = = ds/dt求二阶导数得加速度方程：求二阶导数得加速度方程： a = =dv/dt =2=2 C22 2+ 6C32 2+n(n-1)Cn2 2n-2n-2其中：其中：凸轮转角凸轮转角，d/dt=d/dt=凸轮角速度凸轮角速度, , C Ci i待定系数待定系数。= = C1+ 2C2+nCnn-1n-1凸轮转过回程运动角凸轮转过回程运动角0 0从动件下降从动件下降h我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授在推程起始点：在推程起始点：=0=0， s=0代

9、入得：代入得：C00， C1h/h/0 0推程运动方程：推程运动方程： s h/0 v h /0s0vah在推程终止点：在推程终止点：=0 0 ，s=h+刚性冲击刚性冲击s = C0+ C1+ C22 2+Cnn nv = = C1+ 2C2+nCnn-1n-1a = = 2 C22+ 6C32+n(n-1)Cn2n-2同理得回程运动方程：同理得回程运动方程： sh(1-/0 )v-h /0a0a 0(1)(1)一次多项式（等速运动）运动规律一次多项式（等速运动）运动规律我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有

10、一个活的生物(2)二次多项式（等加等减速）运动规律二次多项式（等加等减速）运动规律位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半。推程加速上升段边界条件：推程加速上升段边界条件：起始点：起始点：=0=0， s=0， v0中间点：中间点：=0 0 /2 2，s=h/2 求得：求得：C00， C10，C22h/20加速段推程运动方程为：加速段推程运动方程为：s 2h2 /20v 4h /20a 4h2 /20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授ah/20 0

11、h/2推程减速上升段边界条件：推程减速上升段边界条件：终止点：终止点：=0 0 ，s=h，v0中间点：中间点：=0 0/2 2，s=h/2 求得：求得：C0h， C14h/0 C2-2h/20减速段推程运动方程为：减速段推程运动方程为：s h-2h(0 )2/201sv -4h(0-)/20a -4h2 /202 35462h/2h/0 0柔性冲击柔性冲击4h4h2 2/2 20 03重写加速段推程运动方程为：重写加速段推程运动方程为：s 2h2 /20v 4h /20a 4h2 /20v我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜

12、测没有错：表里边有一个活的生物同理可得回程等加速段的运动方程为：同理可得回程等加速段的运动方程为：s h-2h2/20v -4h/20a -4h2/20回程等减速段运动方程为：回程等减速段运动方程为：s 2h(0-)2/20v -4h(0-)/20a 4h2/20我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物(3)五次多项式运动规律五次多项式运动规律 s=10h(/0 0)3 315h (/0 0)4 4+6h (/0 0)5 5s svah0 0无冲击，适用于高速凸轮。无冲击，适用于高速凸轮。 v =

13、=ds/dt = = C1+ 2C2+ 3C32 2+ 4C43 3+ 5C54 4a = =dv/dt = = 2C22 2+ 6C32 2+12C42 22 2+20C52 23 3一般表达式：一般表达式：边界条件：边界条件：起始点起始点：=0=0，s=0， v0， a0终止点终止点：=0 0，s=h, v0，a0求得：求得：C0C1C20, 0, C310h/10h/0 03 3 , , C415h/15h/0 04 4 , , C56h/6h/0 05 5s =C0+ C1+ C22 2+ C33 3+ C44 4+C55 5位移方程：位移方程：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，

14、为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授设计：潘存云h0 s sa1.21.2三角函数运动规律三角函数运动规律(1)(1)余弦加速度余弦加速度( (简谐简谐) )运动规律运动规律推程：推程： sh1-cos(/0)/2 v hsin(/0)/20a 2h2 cos(/0)/220 回程：回程： sh1cos(/0)/2 v-hsin(/0)/20a-2h2 cos(/0)/220123 456v vV Vmaxmax=1.57h/2=1.57h/20 0在起始和终止处理论上在起始和终止处理论上a为有限值，产生柔性冲击。为有

15、限值，产生柔性冲击。123456我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授 savh0 0(2)(2)正弦加速度（摆线）运动规律正弦加速度（摆线）运动规律推程：推程：sh/h/0 0-sin(2/-sin(2/0 0)/2 )/2 vh1-cos(2/h1-cos(2/0 0)/)/0 0a2h2h2 2 sin(2/(2/0 0)/)/2 20 0 回程：回程： sh1-/h1-/0 0+sin(2/+sin(2/0 0)/2)/2 vhcos(2/hcos(2/0 0)-1/)-1

16、/0 0a-2h-2h2 2 sin(2/(2/0 0)/)/220 0无冲击无冲击vmax=2h/0 0amax=6.28=6.28hh2 2/0 02 2123456r=h/2=2/=2/0 0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授设计：潘存云vs a hooo0 01.3 1.3 改进型运动规律改进型运动规律将几种运动规律组合，以改善将几种运动规律组合，以改善运动特性。运动特性。+-正弦改进等速正弦改进等速v s a hooo0 0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什

17、么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授2.2.选择运动规律选择运动规律选择原则：选择原则：1 1) 机器的工作过程只要求凸轮转过一角度机器的工作过程只要求凸轮转过一角度0 0时，推时，推杆完成一行程杆完成一行程h h（直动推杆）或（直动推杆）或（摆动推杆），对（摆动推杆），对运动规律并无严格要求。则应选择直线或圆弧等易运动规律并无严格要求。则应选择直线或圆弧等易加工曲线作为凸轮的轮廓曲线。如加工曲线作为凸轮的轮廓曲线。如夹紧凸轮夹紧凸轮。工件工件工件工件0 0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽

18、的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授2.2.选择运动规律选择运动规律选择原则：选择原则：2 2) 机器的工作过程对推杆运动有要求，则应严格按工机器的工作过程对推杆运动有要求，则应严格按工作要求的运动规律来设计凸轮廓线。如作要求的运动规律来设计凸轮廓线。如刀架进给凸轮刀架进给凸轮。3 3) 对高速凸轮，要求有较好的动力特性，除了避对高速凸轮，要求有较好的动力特性，除了避免出现刚性或柔性冲击外，还应当考虑免出现刚性或柔性冲击外，还应当考虑V Vmaxmax和和 amax。 h 0 0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽

19、的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授高速重载凸轮要选高速重载凸轮要选V Vmaxmax和和amax比较小的理由：比较小的理由： amaxmax等加等减速等加等减速 2.0 4.02.0 4.0 柔性柔性 中速轻载中速轻载五次多项式五次多项式 1.88 5.771.88 5.77 无无 高速中载高速中载余弦加速度余弦加速度 1.57 4.931.57 4.93 柔性柔性 中速中载中速中载正弦加速度正弦加速度 2.0 6.282.0 6.28 无无 高速轻载高速轻载改进正弦加速度改进正弦加速度 1.76 5.531.76 5.53 无无 高速重载高

20、速重载 从动件常用运动规律特性比较从动件常用运动规律特性比较运动规律运动规律 V Vmax max amax max 冲击冲击 推荐应用范围推荐应用范围 (h/(h/0 0) ) (h/(h/2 20 0) )等等 速速 1.0 1.0 刚性刚性 低速轻载低速轻载动量动量mv,mv, 若机构突然被卡住，则冲击力将很大若机构突然被卡住，则冲击力将很大（F=mv/tF=mv/t）。）。 对重载凸轮，则适合选用对重载凸轮，则适合选用V Vmaxmax较小的运动规律。较小的运动规律。惯性力惯性力F=-mF=-ma,对强度和耐磨性要求对强度和耐磨性要求。对高速凸轮，希望对高速凸轮，希望amaxmax 愈

21、小愈好。愈小愈好。V Vmaxmax我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1.凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮廓线设计方法的基本原理93 凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计2.2.用作图法设计凸轮廓线用作图法设计凸轮廓线1)1)对心直动尖顶推杆盘形凸轮对心直动尖顶推杆盘形凸轮2)2)对心直动滚子推杆盘形凸轮对心直动滚子推杆盘形凸轮3)3)对心直动平底推杆盘形凸轮对心直动平底推杆盘形凸轮4)4)偏置直动尖顶推杆盘形凸轮偏置直动尖顶推杆盘形凸轮5)5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆盘形凸轮机

22、构3.3.用解析法设计凸轮的轮廓曲线用解析法设计凸轮的轮廓曲线我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授设计：潘存云1. 1. 凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮廓线设计方法的基本原理反转原理：反转原理：依据此原理可以用几何依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的作图的方法设计凸轮的轮廓曲线。轮廓曲线。 给整个凸轮机构施以给整个凸轮机构施以- -时，不影响各构件之间时，不影响各构件之间的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合的相对运动，此时，凸轮将静止，而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸

23、轮的轮廓曲线运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。O O - -3311223 33 31 11 12 22 2我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授设计：潘存云60r0120-1已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和和从动件的运动规律，设计该凸轮轮从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。廓曲线。设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 01)1)确定推杆在反转运动中占据的各个位置确定推杆在反转运动中占据的各个位置2)2)计算推杆在反转运动中的预期

24、位移计算推杆在反转运动中的预期位移4)4)将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。2.1 2.1 对心直动尖顶对心直动尖顶从动件从动件盘形凸轮盘形凸轮135782345 67 8910111213149090A18765432141312111092.2.用作图法设计凸轮廓线用作图法设计凸轮廓线 6012090901 3 5 7 8911 13 15s 911131214103)3)确定推杆在复合运动中依次占据的位置确定推杆在复合运动中依次占据的位置我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一

25、个活的生物作者：潘存云教授2.2 2.2 对心直动滚子推杆盘形凸轮对心直动滚子推杆盘形凸轮设计：潘存云s 911 13 151 3 5 7 8r0A120-1135789111312142345 67 8910111213146090901876543214131211109理论轮廓理论轮廓实际轮廓实际轮廓5)5)作各位置滚子圆及其内作各位置滚子圆及其内( (外外) )包络线。包络线。已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和从动件的运动规律，设计该凸轮和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。轮廓曲线。 601209090设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基

26、圆r r0 01)1)确定推杆在反转运动中占据的各个位置确定推杆在反转运动中占据的各个位置2)2)计算推杆在反转运动中的预期位移计算推杆在反转运动中的预期位移4)4)将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。3)3)确定推杆在复合运动中依次占据的位置确定推杆在复合运动中依次占据的位置我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授2.3 2.3 对心直动平底推杆盘形凸轮对心直动平底推杆盘形凸轮设计：潘存云s 911 13 151 3 5 7 8r0已知凸轮的基圆半径已知凸轮

27、的基圆半径r0，角速度，角速度和从动件的运动规律，设计和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。该凸轮轮廓曲线。4)4)作平底直线族的内包络线作平底直线族的内包络线8765432191011121314-A13578911131214123456781514131211109 601209090设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 01)1)确定推杆在反转运动中占据的各个位置确定推杆在反转运动中占据的各个位置2)2)计算推杆在反转运动中的预期位移计算推杆在反转运动中的预期位移3)3)确定推杆在复合运动中依次占据的位置确定推杆在复合运动中依次占据的位置我吓了一跳，蝎子

28、是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授设计：潘存云911 13 151 3 5 7 8O OeA A已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和从动件的运动规律和偏心距和从动件的运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。2.4 2.4 偏置直动尖顶偏置直动尖顶从动件从动件盘形凸轮盘形凸轮13578911131214-6123457815141312111091514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7

29、k8 601209090s2 设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 01)1)确定推杆在反转运动中占据的各个位置确定推杆在反转运动中占据的各个位置2)2)计算推杆在反转运动中的预期位移计算推杆在反转运动中的预期位移4)4)将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。3)3)确定推杆在复合运动中依次占据的位置确定推杆在复合运动中依次占据的位置我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授2.5 2.5 摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆盘形凸轮

30、机构设计：潘存云120B11 1r0 601209090 已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度，摆杆长度，摆杆长度l以及摆以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距离杆回转中心与凸轮回转中心的距离d，摆杆角位移方程，摆杆角位移方程，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。12345 6 7 85678B1B2B3B4B5B6B7B860 90 -dABl1 2 3 4B22 2B33 3B44 4B55 5B66 6B77 7A1A2A3A4A5A6A7A8我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一

31、个活的生物作者：潘存云教授yxB03.3.用解析法设计凸轮的轮廓曲线用解析法设计凸轮的轮廓曲线3.1 3.1 偏置直动滚子推杆盘偏置直动滚子推杆盘 形凸轮机构形凸轮机构由图可知：由图可知： s0(r(r0 02 2-e-e2 2) )1/21/2实际轮廓线为理论轮廓的等距线实际轮廓线为理论轮廓的等距线。曲线任意点切线与法线斜率互为负倒数：曲线任意点切线与法线斜率互为负倒数：原理：原理：反转法反转法设计结果：设计结果：轮廓的参数方程轮廓的参数方程: : x=x() y= y()x= (s0+s)sin+ ecosy= (s0+s)cos- - esinetg= - -dx/dy =(dx/d)/

32、(- - dy/d)=sin/cos(1)er r0 0- - rrr0s0snns0yx已知：已知：r r0 0、r rT T、e e、s s = =s s()()我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授(x, y)rrnn对对(1)(1)式求导，得：式求导，得：dx/d(ds/d- e)sin+(s0+s)cos式中式中: : “”对应于内等距线，对应于内等距线， “ “”对应于外等距线。对应于外等距线。实际轮廓为实际轮廓为B点的坐标：点的坐标： x= y=x - rrcosy

33、- rrsinyxB0eer r0 0- - rrr0s0snns0yx ( dx/d) ( dx/d)2+( dy/d)2 得：得：sin= ( dy/d) ( dx/d)2+( dy/d)2cos=(x,y)(x,y)dy/d(ds/d- e)cos-(s0+s)sin我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物94 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定 上述设计廓线时的凸轮结构参数上述设计廓线时的凸轮结构参数r0、e、rr等，等，是预先给定的。实际上，这些参数也是根据机构的是预先给定的。实

34、际上，这些参数也是根据机构的受力情况是否良好、动作是否灵活、尺寸是否紧凑受力情况是否良好、动作是否灵活、尺寸是否紧凑等因素由设计者确定的。等因素由设计者确定的。1.凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角2.凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定3.滚子半径的确定滚子半径的确定4.平底尺寸平底尺寸l 的确定的确定我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授lbBd1.凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角受力图中，由受力图中，由FFx x=0=0，FFy y=0=0，MMB B=0=0 得得：FR2FR

35、1ttnn1 12 22 2-Fsin(+1 1 )+(FR1FR2 )cos2 2=0G+Fcos(+1 1 ) (FR1+ FR2 )sin2 2=0FR2cos2 2 (l+b) FR1cos2 2 b=0由以上三式消去由以上三式消去FR1、FR2 得：得：vGF=cos(+1 1 )(1+2b/l) sin(+1 1 )tg2 2G压力角压力角-正压力与推杆上正压力与推杆上B点速度方向之间的夹角点速度方向之间的夹角分母分母 FF若若大到使分母趋于大到使分母趋于0 0，则，则 F F 机构发生自锁机构发生自锁F我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？

36、但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授称称c=arctg1/(1+2b/l)tg2 2 - 1 1 为临界压力角为临界压力角 。增大导轨长度增大导轨长度l或减小悬臂尺寸或减小悬臂尺寸b可提高可提高c工程上要求：工程上要求：max 直动推杆：直动推杆：30摆动推杆：摆动推杆：354545回程：回程：708080提问：提问：平底推杆平底推杆？nn0 0vOr r0 0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授BOs0sDP点为相对瞬心：点为相对瞬心：由由

37、BCPBCP得得: :2.2.凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定ds/dOP= v/ = ds/dt / d/dt=ds/d 运动规律确定之后，凸轮机构运动规律确定之后，凸轮机构的压力角的压力角与基圆半径与基圆半径r r0 0直接相关。直接相关。=(ds/d-e)/(s=(ds/d-e)/(s0 0+s) +s) tgtg=(OP-e)/BC =(OP-e)/BC nnPvvr r0 0e tg = s + r20 - - e2ds/d- - e 其中：其中： s0= r20 - e2r r0 0 图示图示凸轮机构中，导路位于右侧。凸轮机构中，导路位于右侧。e e 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶

38、和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物220)/(estgeddsr设计时要求：设计时要求：于是有：于是有：提问：提问：在设计一对心凸轮机构设计在设计一对心凸轮机构设计时，时，当出现当出现 的情况，在不改变运动规律的前提下，可采取哪些措的情况，在不改变运动规律的前提下，可采取哪些措施来进行改进？施来进行改进？1)1)加大基圆半径加大基圆半径r r0 0 ，2)2)将对心改为偏置，将对心改为偏置，3)3)采用平底从动件采用平底从动件, ,tgtg=(ds/d-e)/(r=(ds/d-e)/(r0 02 2-e-e2 2) )

39、1/21/2+s +s =0=0r r0 0 e e 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授作者：潘存云教授设计：潘存云a工作轮廓的曲率半径，工作轮廓的曲率半径，理论轮廓的曲率半径，理论轮廓的曲率半径， rT滚子半径滚子半径rT arT rT 轮廓失真轮廓失真3. 滚子半径的确定滚子半径的确定arT rT arT0轮廓正常轮廓正常轮廓变尖轮廓变尖内凹内凹arTrTrT rT arT 轮廓正常轮廓正常外凸外凸rTa我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世

40、界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物可用求极值的方法求得可用求极值的方法求得min , ,常采用上机编程求得常采用上机编程求得min工程上要求工程上要求a 15mm若不满足此条件若不满足此条件时：时：增大增大r r0 0减小减小rr我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物小结：小结：在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定r r0 0 ,而在定而在定r r0 0时，应考虑时，应考虑结构条件结构条件（不能太小）、（不能太小）、压力角压力角、工作

41、轮廓是否、工作轮廓是否失真失真等因素。在条件允等因素。在条件允许时，应取较大的导轨长度许时，应取较大的导轨长度L和较小的悬臂尺和较小的悬臂尺寸寸b。对滚子推杆，应恰当选取。对滚子推杆，应恰当选取r rr r，对平底推，对平底推杆，应确定合适的平底长度杆，应确定合适的平底长度l。还要满足强度和。还要满足强度和工艺性要求。工艺性要求。 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物本章重点：本章重点：从动件运动规律：特性及适用场合；从动件运动规律：特性及适用场合；凸轮压力角凸轮压力角与基圆半径与基圆半径r r

42、0 0的关系；的关系；掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法；掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法；作业：作业：9-7，9-14我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授123456788765432191011121314151413121110 9r r0 04.平底尺寸平底尺寸l 的确定的确定lmax a) 作图法确定：作图法确定： l=2lmax+(57)mmb) 计算法确定：计算法确定：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我

43、也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作者：潘存云教授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。Or0可通过增大可通过增大r r0 0解决此问题。解决此问题。r0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物凸轮机构特点凸轮机构特点:优点：优点：1、能够实现精确的运动规律；、能够实现精确的运动规律；2、设计较简单、设计较简单。缺点：缺点：1、采用高副，承载能力低，主要用于自动机械、采用高副，承载能力低，主要用于自动机械和自动控制机构；和自动控制机构；2、凸轮轮廓加工

44、困难。、凸轮轮廓加工困难。连杆机构特点：连杆机构特点：优点优点: 1 采用低副，面接触、承载大、便于润滑、不易采用低副，面接触、承载大、便于润滑、不易磨损；磨损；2 形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。形状简单、易加工、容易获得较高的制造精度。缺点：缺点：1 构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、构件和运动副多，累积误差大、运动精度低、效率低效率低；2 产生动载荷（惯性力），不适合高速；产生动载荷（惯性力），不适合高速；3 设设计复杂，难以实现精确的轨迹和运动规律。计复杂，难以实现精确的轨迹和运动规律。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物国内有些高校已将国内有些高校已将围棋围棋(Goe)列入选修课列入选修课桥牌桥牌（Bridge）起源于英国起源于英国围棋围棋:琴棋书画之一琴棋书画之一两件国宝两件国宝:围棋与中医围棋与中医我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物