第3章凸轮机构PPT讲稿.ppt

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1、第第3 3章凸轮机构章凸轮机构第1页，共58页，编辑于2022年，星期一第一节第一节 凸轮机构组成、特点及分类凸轮机构组成、特点及分类一、一、组成、特点及应用组成、特点及应用二、二、分类分类第2页，共58页，编辑于2022年，星期一l 组成组成一、组成、特点及应用一、组成、特点及应用凸轮凸轮一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触 从动件：直线移动，从动件：直线移动，摆动摆动 机架机架第3页，共58页，编辑于2022年，星期一箭杆织机中的箭杆织机中的打纬凸轮机构打纬凸轮机构 机床刀架中的机床刀架中的凸轮机构凸轮机构第六章第六章 凸轮机构凸轮机构l 应

2、用应用当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预定规律变化时，常用凸轮机构。定规律变化时，常用凸轮机构。凸轮式间歇运动机构凸轮式间歇运动机构一、组成、特点及应用一、组成、特点及应用第4页，共58页，编辑于2022年，星期一应用：应用：送料机构送料机构车床主轴箱车床主轴箱内燃机内燃机配气机构配气机构录音机卷带机构录音机卷带机构绕线机构绕线机构一、组成、特点及应用一、组成、特点及应用第5页，共58页，编辑于2022年，星期一主要用于转换运动形式主要用于转换运动形式 凸轮凸轮 高副高副 从动件往复从动件往复 移动移动摆动摆动（连续或间歇连续或间歇）(转动、转

3、动、移动移动）可实现从动件任意预定的运动规律，且机构简单、紧凑可实现从动件任意预定的运动规律，且机构简单、紧凑比压较大，易于磨损。比压较大，易于磨损。一般仅用于传递功率不大的场合一般仅用于传递功率不大的场合凸轮的加工制造较复杂凸轮的加工制造较复杂另外：由于受凸轮尺寸的限制，另外：由于受凸轮尺寸的限制，凸轮也不适合用于从凸轮也不适合用于从 动件工作行程较大的地方动件工作行程较大的地方l 特点特点第6页，共58页，编辑于2022年，星期一二、凸轮机构的分类二、凸轮机构的分类 凸轮的形状凸轮的形状 从动件的形状从动件的形状 从动件的运动形式从动件的运动形式 命名原则命名原则第7页，共58页，编辑于2

4、022年，星期一u 按凸轮的形状分类按凸轮的形状分类盘状凸轮盘状凸轮移动移动凸轮凸轮圆柱圆柱凸轮凸轮第8页，共58页，编辑于2022年，星期一u 按从动件形状分类按从动件形状分类尖底从动件尖底从动件平底从动件平底从动件滚子从动件滚子从动件凸轮不可有凹形状，否则，运动规律将被破坏。凸轮不可有凹形状，否则，运动规律将被破坏。第9页，共58页，编辑于2022年，星期一u 按从动件的运动形式分类按从动件的运动形式分类直动从动件直动从动件摆动从动件摆动从动件第10页，共58页，编辑于2022年，星期一u 命名原则命名原则一般命名原则：一般命名原则：布置形式布置形式+运动形式运动形式+从动件的形状从动件的

5、形状+凸轮形状凸轮形状对心移动尖顶从动件对心移动尖顶从动件盘形凸轮机构盘形凸轮机构对心移动滚动从动件对心移动滚动从动件盘形凸轮机构盘形凸轮机构有对心凸轮有对心凸轮有对心凸轮有对心凸轮、偏置凸轮、偏置凸轮、偏置凸轮、偏置凸轮第11页，共58页，编辑于2022年，星期一第二节第二节 从动件的运动规律从动件的运动规律一、一、从动件的运动规律从动件的运动规律二、二、几种常用的从动件运动规律几种常用的从动件运动规律第12页，共58页，编辑于2022年，星期一1.1.工作过程：工作过程：1 推程运动角推程运动角 升高升高h h 远休止角远休止角 不动不动2 回程运动角回程运动角 下降下降h h 近休止角近

6、休止角 不动不动R Rb b（凸轮轮廓的最短向径）基圆半径凸轮轮廓的最短向径）基圆半径 h h（从动件移动的最大距离）行程（从动件移动的最大距离）行程一、凸轮机构的工作过程一、凸轮机构的工作过程凸轮转角凸轮转角 从动件的位移从动件的位移 s s 推程推程回程回程 第13页，共58页，编辑于2022年，星期一2.2.位移线图位移线图（反映从动件运动规律（反映从动件运动规律)从动件的位移从动件的位移S S与凸轮转角与凸轮转角间间的关系的关系 位移位移：S S=f=f1 1(t);(t);速度速度：V V=f=f2 2(t);(t);加速度：加速度：a a=f=f3 3(t)(t)当当 V V、a

7、a 与从动件在推程时的运动方向相同时为正与从动件在推程时的运动方向相同时为正一、凸轮机构的工作过程一、凸轮机构的工作过程=t第14页，共58页，编辑于2022年，星期一推程、远休止、回程、近休止推程、远休止、回程、近休止当凸轮连续转动时，从动件将重复上述运动过程。当凸轮连续转动时，从动件将重复上述运动过程。第15页，共58页，编辑于2022年，星期一二、从动件的运动规律二、从动件的运动规律1.等速运动规律等速运动规律(从动件在推程、回程的速度为一常数）从动件在推程、回程的速度为一常数）方程：方程：T T推程运动时间推程运动时间 推程运动推程运动 方程方程 回程运动规律回程运动规律 第16页，共

8、58页，编辑于2022年，星期一曲线：曲线：推程：推程：回程：回程：（4 4）改进：）改进：在在A A、B B两点处用相切的一小段曲线修正两点处用相切的一小段曲线修正1.等速运动规律等速运动规律刚性冲击：刚性冲击：A，B适用范围：具有等速运动要求、从动件的适用范围：具有等速运动要求、从动件的质量不大或低速场合。质量不大或低速场合。结论结论第17页，共58页，编辑于2022年，星期一2.2.等加速、等减速运动规律等加速、等减速运动规律推程前半段：推程前半段：a+a+走走h/2h/2；推程后半段：推程后半段：a-a-走走h/2h/2。运动方程：运动方程：注意：注意：抛物线运动规律抛物线运动规律 （

9、见表（见表3-23-2）h h等分、等分、11等分，等分，且等分数相同且等分数相同曲线：曲线：第18页，共58页，编辑于2022年，星期一特点：特点：V V 连续变化；连续变化；a a 在起始、中间、终了有变化。但为有限值。在起始、中间、终了有变化。但为有限值。为柔性冲击。为柔性冲击。应用：应用：中、低速、轻载场合。中、低速、轻载场合。2.2.等加速、等减速运动规律等加速、等减速运动规律柔性冲击：柔性冲击：A，B,C结论结论第19页，共58页，编辑于2022年，星期一3.3.简谐运动规律简谐运动规律=t S=R(1=t S=R(1cos)cos)注意：注意：1.1.以行程以行程h h为直径为直

10、径在在S S坐标上做半圆坐标上做半圆。2.12.1等分，半圆周等分等分，半圆周等分(度等分度等分)，且等分数相同。且等分数相同。有柔性冲击（有柔性冲击（O O，B B点）。点）。结论结论不宜用于高速场合。只有加速度曲线保持连续时，不宜用于高速场合。只有加速度曲线保持连续时，可用于高速场合可用于高速场合应用：应用：第20页，共58页，编辑于2022年，星期一本节小结本节小结1 1了解凸轮机构的类型，明确了解凸轮机构的类型，明确凸轮机构凸轮机构的优缺点、适用的工的优缺点、适用的工业场合。业场合。2 2能正确绘制从动件常用运动规律的位移线图；能正确绘制从动件常用运动规律的位移线图；重点重点 凸轮机构

11、的特点和应用；从动件常用运动规律及特点；凸轮机构的特点和应用；从动件常用运动规律及特点；作业：作业：作业：作业：P54P54P54P54：3-33-33-33-3 1 1 1 1）1.1.等速运动规律等速运动规律刚性冲击：刚性冲击：A，B2.2.等加速、等减速运动规律等加速、等减速运动规律柔性冲击：柔性冲击：A，B,C3.3.简谐运动规律简谐运动规律 有柔性冲击（有柔性冲击（O O，B B点）。点）。第21页，共58页，编辑于2022年，星期一第三节第三节 凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计 根据选定的从动件运动规律和其它设计数据，画出凸根据选定的从动件运动规律和其它设计数据，画出凸轮的轮廓

12、曲线或计算出轮廓曲线的坐标值。轮的轮廓曲线或计算出轮廓曲线的坐标值。一、一、凸轮机构的相对运动原理凸轮机构的相对运动原理二、二、凸轮廓线的设计凸轮廓线的设计主要任务主要任务设计一般精度凸轮时常被采用图解法。而设计高精度凸轮，则设计一般精度凸轮时常被采用图解法。而设计高精度凸轮，则必须用解析法，但计算复杂。必须用解析法，但计算复杂。本节主要讨论图解法。本节主要讨论图解法。设计方法：设计方法：1.1.图解法图解法 2.2.解析法解析法第22页，共58页，编辑于2022年，星期一一、一、反转法反转法基本理论：相对运动原理基本理论：相对运动原理设凸轮以设凸轮以逆时针转动逆时针转动假想把整个机构加一个假

13、想把整个机构加一个-：结果：结果：1.1.凸轮静止不动。凸轮静止不动。2.2.从动件及导路以从动件及导路以-转动，且从动转动，且从动件沿导路上下移动件沿导路上下移动。3.3.凸轮与从动件之间的相对运动关系不变凸轮与从动件之间的相对运动关系不变。从动件尖顶相对凸轮的运动轨迹形成了凸从动件尖顶相对凸轮的运动轨迹形成了凸轮的轮廓曲线。轮的轮廓曲线。结论结论-123B1B2B2B3B3B4B4一、凸轮机构的相对运动原理一、凸轮机构的相对运动原理第23页，共58页，编辑于2022年，星期一二、反转法设计凸轮轮廓曲线的方法和步骤二、反转法设计凸轮轮廓曲线的方法和步骤 1.对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓曲线

14、的设计对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 2.对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计对心滚子移动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 3.移动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计移动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 4.4.偏置尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计偏置尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计 (1)(1)、移动从动件盘形凸轮、移动从动件盘形凸轮(2)(2)、摆动从动件盘形凸轮、摆动从动件盘形凸轮第24页，共58页，编辑于2022年，星期一1.1.对心移动尖顶从动件盘形凸轮对心移动尖顶从动件盘形凸轮已知：已知：R Rb b、（逆逆）位移线图：位移线图：解：解：选比例，选比例，做基圆做基圆

15、，定，定B0B0、O O点。点。在基圆各等分向径的射线上，在基圆各等分向径的射线上，分别自基圆圆周向外量取从动件分别自基圆圆周向外量取从动件位移线图中相应的位移量位移线图中相应的位移量 ；光滑连接各点即为所求的凸轮轮廓光滑连接各点即为所求的凸轮轮廓。沿沿的反方向的反方向顺时针将顺时针将基圆分基圆分成与位移线图中相对应的等份成与位移线图中相对应的等份；基圆半径R bB0O二、反转法设计凸轮轮廓曲线的方法和步骤二、反转法设计凸轮轮廓曲线的方法和步骤 第25页，共58页，编辑于2022年，星期一2.2.对心移动滚子从动件盘形凸轮对心移动滚子从动件盘形凸轮设计思路：设计思路：滚子中心是尖顶从动件的尖端

16、滚子中心是尖顶从动件的尖端以理论廓线上各点为中心做以理论廓线上各点为中心做 无数个小滚子，然后做这些无数个小滚子，然后做这些 滚子的包络线滚子的包络线凸轮实际凸轮实际 廓线。廓线。设计方法：设计方法：滚子与凸轮轮廓线的切点到滚子中心的距离滚子与凸轮轮廓线的切点到滚子中心的距离 恒等于滚子半径。恒等于滚子半径。做理论廓线（滚子中心的轨做理论廓线（滚子中心的轨 迹线）迹线）尖顶从动件的凸尖顶从动件的凸 轮轮廓线。轮轮廓线。要求：滚子密集。要求：滚子密集。第26页，共58页，编辑于2022年，星期一实际廓线实际廓线凸凸轮轮机构的机构的轮轮廓曲廓曲线线理论廓线理论廓线凸轮与从动件直接接触的廓线凸轮与从

17、动件直接接触的廓线。对于滚子从动件，可把滚子圆心看作对于滚子从动件，可把滚子圆心看作从动件的尖点，该点的复合运动轨迹从动件的尖点，该点的复合运动轨迹即为凸轮的理论廓线。即为凸轮的理论廓线。第27页，共58页，编辑于2022年，星期一实实际际轮轮廓廓曲曲线线 理理论论轮轮廓廓曲曲线线 2.2.对心移动滚子从动件盘形凸轮对心移动滚子从动件盘形凸轮第28页，共58页，编辑于2022年，星期一注意：注意：理论廓线按给定运动规律绘制理论廓线按给定运动规律绘制RbRb在在理论理论廓线上量取廓线上量取实际廓线不等于向径减去滚子半径实际廓线不等于向径减去滚子半径如：如：从动件的转动方向从动件的转动方向2.2.

18、对心移动滚子从动件盘形凸轮对心移动滚子从动件盘形凸轮第29页，共58页，编辑于2022年，星期一3.3.移动平底从动件盘形凸轮移动平底从动件盘形凸轮设计思路：设计思路：平板与导路的交点是尖顶从动件的尖端。平板与导路的交点是尖顶从动件的尖端。任何时刻平板都与廓线相切、与向径垂直，而导路与向径重合。任何时刻平板都与廓线相切、与向径垂直，而导路与向径重合。从动件相对初始位置的移动距离从动件相对初始位置的移动距离等于基圆以外到平板之间的长度。等于基圆以外到平板之间的长度。设计方法：设计方法：在每条向径（反转后的导路）上量取位移得理论廓线在每条向径（反转后的导路）上量取位移得理论廓线上的点，过这些点作向

19、径的垂线（平板），然后做这上的点，过这些点作向径的垂线（平板），然后做这些垂线的包络线（实际廓线）。些垂线的包络线（实际廓线）。第30页，共58页，编辑于2022年，星期一注意：注意：平底两侧的长度必须大于平底两侧的长度必须大于同侧最远切点的距离。同侧最远切点的距离。从动件的运动规律不能变化太快，从动件的运动规律不能变化太快，否则，不易做出廓否则，不易做出廓 线（画不出包络线（画不出包络线）。线）。凸轮必须外凸。凸轮必须外凸。第31页，共58页，编辑于2022年，星期一4.4.偏置尖顶直动从动件盘形凸轮偏置尖顶直动从动件盘形凸轮 偏距圆偏距圆以以O O为圆心，偏距为圆心，偏距e e为半径的圆为

20、半径的圆从动件的位置从动件的位置偏距圆的各切线偏距圆的各切线 如图如图：做图时在各点做图时在各点做图时在各点做图时在各点偏距圆偏距圆切线上从切线上从切线上从切线上从基圆基圆向外量取各点向外量取各点向外量取各点向外量取各点位移位移即可得即可得即可得即可得到实际廓线。到实际廓线。到实际廓线。到实际廓线。第32页，共58页，编辑于2022年，星期一e已知：已知：如图所示如图所示4.4.偏置尖顶直动从动件盘形凸轮偏置尖顶直动从动件盘形凸轮第33页，共58页，编辑于2022年，星期一三、摆动从动件盘形凸轮三、摆动从动件盘形凸轮.工作情况：工作情况：O O、A A间距为定值（间距为定值（O O、A A确定

21、后）确定后）2.2.反转法设计特点：反转法设计特点：-凸轮不动凸轮不动 摆杆始终与凸轮相切且绕摆杆始终与凸轮相切且绕摆杆始终与凸轮相切且绕摆杆始终与凸轮相切且绕A A A A点摆动点摆动点摆动点摆动摆杆：绕摆杆：绕A A摆动、绕摆动、绕O O转动（同时）转动（同时）存在一个以存在一个以O O为圆心、为圆心、OAOA为半径（定距）为半径（定距）的中心圆的中心圆第34页，共58页，编辑于2022年，星期一已知：摆杆位移线图（已知：摆杆位移线图（-关系图）关系图）LOALOA、LABLAB、RbRb、（逆时针）（逆时针）做图轮廓线做图轮廓线三、摆动从动件盘形凸轮三、摆动从动件盘形凸轮第35页，共58

22、页，编辑于2022年，星期一1-0B1B2B1B2B0A0A11A222o第36页，共58页，编辑于2022年，星期一步骤步骤：2.2.以以OAOA为半径做为半径做中心圆中心圆，以以-方向按位移线图等分。方向按位移线图等分。1.1.做做基圆基圆，定，定A A点，以点，以LABLAB为半径定为半径定BOBO点（初始点）。点（初始点）。3.3.以以AiAi为圆心，为圆心，LABLAB为为半径画弧，并量取半径画弧，并量取o+io+i角角，定，定BiBi点。点。4.4.连接连接各各BiBi点成一光滑点成一光滑曲线曲线 凸轮廓线。凸轮廓线。作业：作业：3-43-4三、摆动从动件盘形凸轮三、摆动从动件盘形

23、凸轮第37页，共58页，编辑于2022年，星期一设计凸轮机构，不仅要保证从动件能实现预定的运动规律，还设计凸轮机构，不仅要保证从动件能实现预定的运动规律，还须使设计的机构传力性能良好，结构紧凑，满足强度和安装等须使设计的机构传力性能良好，结构紧凑，满足强度和安装等要求，为此，设计时应注意处理好下述问题。要求，为此，设计时应注意处理好下述问题。一、一、滚子半径的选择滚子半径的选择 二、二、凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角 三、凸轮基圆半径的确定三、凸轮基圆半径的确定 四、四、凸轮机构的材料凸轮机构的材料 第五节第五节 凸轮机构设计中的几个问题凸轮机构设计中的几个问题 设计要求：结构紧凑设计要求：

24、结构紧凑 传力性能好传力性能好R Rb b b b、R Rr r r r 压力角压力角压力角压力角第38页，共58页，编辑于2022年，星期一一、滚子半径的选择一、滚子半径的选择 1.Rr1.Rr的大小对机构的影响：的大小对机构的影响：Rr Rr大，传动轻快。大，传动轻快。Rr Rr大，接触面大，局部应力小。大，接触面大，局部应力小。RrRrRrRr大，凸轮尺寸相对小的时候，结构紧凑。大，凸轮尺寸相对小的时候，结构紧凑。大，凸轮尺寸相对小的时候，结构紧凑。大，凸轮尺寸相对小的时候，结构紧凑。但是，安装困难。但是，安装困难。但是，安装困难。但是，安装困难。滚子轴直径大，强度高，不易弯曲。滚子轴直

25、径大，强度高，不易弯曲。滚子轴直径大，强度高，不易弯曲。滚子轴直径大，强度高，不易弯曲。第39页，共58页，编辑于2022年，星期一2.Rr2.Rr对凸轮廓线的影响对凸轮廓线的影响BminBmin理论廓线理论廓线外凸外凸部分的最小曲率半径部分的最小曲率半径=Bmin-RrRr 实际廓线的曲率半径实际廓线的曲率半径0 0 0 0 实际廓线光滑、正常实际廓线光滑、正常。=0 =0 =0 =0 出现尖点，易磨损，运动规律易改变。出现尖点，易磨损，运动规律易改变。0 0 0 0 实际廓线相交，运动失真。实际廓线相交，运动失真。（1 1）.滚子半径的选择滚子半径的选择 对于内凹的凸轮廓线对于内凹的凸轮廓

26、线 ：=Bmin+RrRr第40页，共58页，编辑于2022年，星期一考虑运动失真考虑运动失真：考虑强度要求考虑强度要求：如果此时如果此时如果此时如果此时RrRrRrRr太小，对安装不利，并且滚子轴强度会不够。应加太小，对安装不利，并且滚子轴强度会不够。应加太小，对安装不利，并且滚子轴强度会不够。应加太小，对安装不利，并且滚子轴强度会不够。应加大大大大R R R Rb b b b，重新绘制理轮廓线，既可增大，重新绘制理轮廓线，既可增大，重新绘制理轮廓线，既可增大，重新绘制理轮廓线，既可增大 BminBmin。3.3.要求要求：（1 1）.滚子半径的选择滚子半径的选择 第41页，共58页，编辑于

27、2022年，星期一4.4.BminBmin的确定：的确定：Bmin Bmin AC AC AC AC（1 1）.滚子半径的选择滚子半径的选择 第42页，共58页，编辑于2022年，星期一二、压力角及其许用值二、压力角及其许用值1.1.压力角与凸轮机构的自锁压力角与凸轮机构的自锁受力分析受力分析受力分析受力分析（不计凸轮与从动件的摩擦）：不计凸轮与从动件的摩擦）：不计凸轮与从动件的摩擦）：不计凸轮与从动件的摩擦）：F=Fn cosF=Fn cos F=F=FnFn sinsin=(t)(t)，F F ,F ,F 运转轻快运转轻快运转轻快运转轻快 ，F ,FF ,F 运转沉重运转沉重运转沉重运转沉

28、重压力角越小，压力角越小，传力越好。传力越好。定义：定义：压力角压力角从动件上受力方向与运动方向所夹的锐角。从动件上受力方向与运动方向所夹的锐角。第43页，共58页，编辑于2022年，星期一许用压力角许用压力角 ：推程推程摆动从动件摆动从动件 4040 50 50移动从动件移动从动件 3030 40 40max 7070 80 80回程回程:自锁：自锁：也代表了凸轮的坡度，也代表了凸轮的坡度，大，廓线陡，从动件上升费力，大，廓线陡，从动件上升费力，当当大到一定的值时，大到一定的值时，F F”所引起的摩擦力大于有效分力所引起的摩擦力大于有效分力F F时，时，从动件将自锁从动件将自锁.二、压力角及

29、其许用值二、压力角及其许用值第44页，共58页，编辑于2022年，星期一maxmax的位置的位置：凸轮理论廓线较陡的地方。凸轮理论廓线较陡的地方。等加、等减、简谐运动规律：等加、等减、简谐运动规律：1 1/2/2 处。处。等速运动规律：推程起始位置。等速运动规律：推程起始位置。从动件位移曲线上斜率最大的位置从动件位移曲线上斜率最大的位置二、压力角及其许用值二、压力角及其许用值如果如果maxmax ，应重新设计凸轮廓线，应重新设计凸轮廓线，常用增大常用增大R Rb b使推程的使推程的maxmax减小。减小。第45页，共58页，编辑于2022年，星期一1.R1.Rb b与凸轮尺寸的关系与凸轮尺寸的

30、关系：V V=V VB2B2 ，RbRbRbRb ，结构尺寸大结构尺寸大V VB2B2=V VB1B1tantan=(R(Rb b+S)tan+S)tanV VB1B1=R=RB B=(R=(Rb b+S)+S)RbRb过小，会使过小，会使max ，产生自锁产生自锁 通常要求通常要求maxmax 条件下，来考虑减小基圆半径条件下，来考虑减小基圆半径三、基圆半径三、基圆半径R Rb b的确定的确定第46页，共58页，编辑于2022年，星期一 R Rb b与与有关，有关，设计时通常是在满足设计时通常是在满足maxmax 的条件下，的条件下，来考虑来考虑R Rb b的取值。的取值。2.R2.Rb b

31、的一般选取方法：的一般选取方法：先定一个先定一个R Rb b的初值，后捡查的初值，后捡查 maxmax、Bmin（若（若（若（若max 或或或或 Bmin 太小，可加大太小，可加大太小，可加大太小，可加大 R R R Rb b b b）。）。）。）。（Bmin2 2 2 25mm5mm5mm5mm）3.3.经验公式经验公式：R Rh h轴半径轴半径凸轮与轴装配式的盘形凸轮凸轮与轴装配式的盘形凸轮：R Rb b1.6R1.6Rh h+Rr+(2+Rr+(25)mm5)mm 凸轮与轴一体的盘形凸轮凸轮与轴一体的盘形凸轮：R Rb bRRh h+Rr+(2+Rr+(25)mm5)mm三、基圆半径三、

32、基圆半径R Rb b的确定的确定第47页，共58页，编辑于2022年，星期一压力角愈大，压力角愈大，基圆半径愈小；反之，压力角则愈小。因此，在选取基圆半径愈小；反之，压力角则愈小。因此，在选取基圆半径时应注意：基圆半径时应注意：滚滚子子从从动动件件凸凸轮轮机机构构，在在保保证证和和从从动动件件运运动动不不失失真真的前提下，可将基圆半径取小些。的前提下，可将基圆半径取小些。在在结结构构空空间间允允许许条条件件下下，可可适适当当将将基基圆圆半半径径取取大大些些，以以利利于于改改善善机机构构的的传传力力性性能能，减减少少磨磨损损和和减减少少凸凸轮廓线的制造误差轮廓线的制造误差。三、基圆半径三、基圆半

33、径RbRb的确定的确定第48页，共58页，编辑于2022年，星期一 凸轮机构工作时，往往承受动载荷的作用，同时凸轮表凸轮机构工作时，往往承受动载荷的作用，同时凸轮表面承受强烈磨损。因此，要求凸轮和滚子的工作表面硬度高，面承受强烈磨损。因此，要求凸轮和滚子的工作表面硬度高，具有良好的耐磨性，心部有良好的韧性。当具有良好的耐磨性，心部有良好的韧性。当低速、轻载低速、轻载时，时，可以选用铸铁作为凸轮的材料。可以选用铸铁作为凸轮的材料。中速、中载中速、中载时可以选用优质时可以选用优质碳素结构钢、合金钢作为凸轮的材料碳素结构钢、合金钢作为凸轮的材料,并经表面淬火或滲并经表面淬火或滲碳淬火，使硬度达到。碳

34、淬火，使硬度达到。高速、重载高速、重载凸轮可以用优质合金钢材料，凸轮可以用优质合金钢材料，并经表面淬火或滲氮处理。并经表面淬火或滲氮处理。滚子材料用合金钢材料，经滲碳淬火，达到较大表面硬度。滚子材料用合金钢材料，经滲碳淬火，达到较大表面硬度。4.4.凸轮机构的材料凸轮机构的材料 第49页，共58页，编辑于2022年，星期一作业：作业：3-2 a)3-2 a)、c)c)第第3 3章章 凸凸 轮轮 机机 构构教学内容教学内容1 1了解凸轮机构的类型，明确了解凸轮机构的类型，明确凸轮机构凸轮机构的优缺点、适用的工业场的优缺点、适用的工业场合。合。2 2能正确绘制从动件常用运动规律的位移线图；能用数学

35、公能正确绘制从动件常用运动规律的位移线图；能用数学公式正确表示这些位移线图。式正确表示这些位移线图。3 3掌握反转法，能用图解法绘制凸轮轮廓线；能编程设计凸轮廓线。掌握反转法，能用图解法绘制凸轮轮廓线；能编程设计凸轮廓线。4 4明确影响凸轮机构工作性能和空间尺寸的有关因素。明确影响凸轮机构工作性能和空间尺寸的有关因素。重点重点 凸轮机构的特点和应用；从动件常用运动规律及特点；凸轮凸轮机构的特点和应用；从动件常用运动规律及特点；凸轮廓线的图解设计；影响凸轮机构性能的因素。廓线的图解设计；影响凸轮机构性能的因素。第50页，共58页，编辑于2022年，星期一作业：3-2第51页，共58页，编辑于20

36、22年，星期一作业：作业：3-43-4第52页，共58页，编辑于2022年，星期一第53页，共58页，编辑于2022年，星期一第三章第三章 凸轮机构凸轮机构第54页，共58页，编辑于2022年，星期一设计一般精度凸轮时常被采用图解法。而设计高精度凸轮，则必须用解析法，但计算复杂。本节主要讨论图解法。设计方法：设计方法：1.1.图解法图解法 2.2.解析法解析法基本原理：基本原理：反转法原理反转法原理 第55页，共58页，编辑于2022年，星期一反转法原理反转法原理 ：第56页，共58页，编辑于2022年，星期一 设想给凸轮机构加上一个绕凸轮轴心并与凸轮角速度等值反向的角速度。根据相对运动原理，

37、机构中各构件间的相对运动并不改变，但凸轮已视为静止，而从动件则被看成随同导路以角速度绕点转动，同时沿导路按预定运动规律作往复移动。从动件尖顶的运动轨迹即为凸轮的轮廓。这就是图解法绘制凸轮轮廓曲线的原理，称为“反转法”。反转法原理反转法原理 ：第57页，共58页，编辑于2022年，星期一1.R1.Rb b与凸轮尺寸的关系与凸轮尺寸的关系：(V V=V Va a)，RbRbRbRb ，结构尺寸大结构尺寸大V Va=a=V Vetanetan=(R(Rb b+S)tan+S)tanV Ve=Re=RB B=(R=(Rb b+S)+S)欲结构紧凑，欲结构紧凑，就得大，传力性能不好。就得大，传力性能不好。如果如果maxmax ，应重新设计凸轮廓线，常用增大，应重新设计凸轮廓线，常用增大R Rb b使推使推程的程的maxmax减小。减小。三、基圆半径三、基圆半径R Rb b的确定的确定第58页，共58页，编辑于2022年，星期一