机械基础凸轮机构培训ppt课件.ppt

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1、Copyright 机械工业出版社机械工业出版社机械基础机械基础凸轮机构凸轮机构 案例导入案例导入 凸轮机构是机械中的一种常用机构，常用于将主动件的凸轮机构是机械中的一种常用机构，常用于将主动件的连续转动转变为从动件的往复移动或摆动，能使从动件获连续转动转变为从动件的往复移动或摆动，能使从动件获得预先给定的运动规律，因而广泛用于自动化和半自动化得预先给定的运动规律，因而广泛用于自动化和半自动化机械中。机械中。自动车床中的转塔式自动换刀装置自动车床中的转塔式自动换刀装置机械工业出版社机械工业出版社案例导入案例导入问题：问题：（1）凸轮的类型有几种，可以实现何种运动？）凸轮的类型有几种，可以实现何

2、种运动？（2）如何设计凸轮的轮廓以实现从动件预期的运动规律？）如何设计凸轮的轮廓以实现从动件预期的运动规律？（3）如何设计可以保证机构具有良好的传动性能？）如何设计可以保证机构具有良好的传动性能？自动车床中的转塔式自动换刀装置自动车床中的转塔式自动换刀装置机械工业出版社机械工业出版社凸轮机构凸轮机构凸轮机构的特点、应用和分类凸轮机构的特点、应用和分类 1 从动件常用的运动规律从动件常用的运动规律2凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计3 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核4 课堂练习课堂练习7 凸轮机构的结构和材料凸轮机构的结构和材料5 综合案例分析综合案例分析6机械工业出版社机械工业出版社学

3、习目标学习目标1 1 了解凸轮机构的工作原理、了解凸轮机构的工作原理、分类和应用分类和应用2 2 掌握从动件常用的运动规律掌握从动件常用的运动规律和运动特性和运动特性 3 3 熟练掌握用图解法设计对心熟练掌握用图解法设计对心直动从动件盘形凸轮轮廓直动从动件盘形凸轮轮廓机械工业出版社机械工业出版社学习重点、难点学习重点、难点2 2 凸轮从动件常用的运动规律凸轮从动件常用的运动规律和运动特性和运动特性 3 3 图解法设计尖顶对心直动从图解法设计尖顶对心直动从动件凸轮轮廓动件凸轮轮廓 1 1 凸轮机构的工作原理、类型凸轮机构的工作原理、类型和特点和特点机械工业出版社机械工业出版社11.1 凸轮机构的

4、特点、应用和分类凸轮机构的特点、应用和分类 凸轮机构的工作原理凸轮机构的工作原理：借助凸轮的轮廓实现从动件预期借助凸轮的轮廓实现从动件预期的运动规律。的运动规律。机械工业出版社机械工业出版社11.1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类 1.1.凸轮机构的应用凸轮机构的应用 经分析可知：经分析可知：凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成机械工业出版社机械工业出版社11.1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类 2.2.凸轮机构的特点凸轮机构的特点 优点：优点：（1 1）与连杆机构相比，其结构简单、紧凑、设计方便。）与连杆机构相比，其结构简单、紧凑、设计方便。（

5、2 2）从动件便于准确地实现预期的运动规律和轨迹。）从动件便于准确地实现预期的运动规律和轨迹。缺点：缺点：凸轮与从动件为点线接触、压强大、易磨损，所以常用于凸轮与从动件为点线接触、压强大、易磨损，所以常用于传力不大的机械、仪表及控制机构中。传力不大的机械、仪表及控制机构中。自动车床靠模机构自动车床靠模机构机械工业出版社机械工业出版社11.1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类11.1.2 11.1.2 凸轮机构的分类凸轮机构的分类 1.1.按凸轮形状分类按凸轮形状分类 （1 1）盘形凸轮）盘形凸轮 （2 2）移动凸轮）移动凸轮 （3 3）圆柱凸轮）圆柱凸轮盘形凸轮盘形凸轮圆柱凸轮圆柱凸轮

6、移动凸轮移动凸轮机械工业出版社机械工业出版社11.1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类 2.2.按从动件结构形状分类按从动件结构形状分类 （1 1）尖顶从动件）尖顶从动件 （2 2）滚子从动件）滚子从动件 （3 3）平底从动件）平底从动件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机械工业出版社机械工业出版社11.1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类 此外，为了使凸轮与从动件始终保持接触，还可以利此外，为了使凸轮与从动件始终保持接触，还可以利用重力、弹簧力或依靠凸轮上不凹槽来实现。用重力、弹簧力或依靠凸轮上不凹槽来实现。力锁合力锁合形锁合形锁合机械工业出版社机械

7、工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律11.2.1 11.2.1 凸轮机构的运动过程及有关名称凸轮机构的运动过程及有关名称 1.1.凸轮机构的运动过程凸轮机构的运动过程 基圆（基圆（r0）：以凸轮最小向径作的圆称为：以凸轮最小向径作的圆称为基圆基圆，其半径，其半径称为称为基圆半径基圆半径，用表示，用表示r0。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 推程：推程：当凸轮连续转动时，从动件尖端被凸轮轮廓由最当凸轮连续转动时，从动件尖端被凸轮轮廓由最低点推至最高点的过程。低点推至最高点的过程。行程（行程（h）:从动件由最低点上升到最高点

8、的距离称为行从动件由最低点上升到最高点的距离称为行程，用程，用h表示表示。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 推程运动角推程运动角0 0 ：在推程中，凸轮相应的转角称为推程运：在推程中，凸轮相应的转角称为推程运动角，用动角，用0 0表示。表示。远休止：远休止：当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最高点位当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最高点位置不动的过程。置不动的过程。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 远程休止角远程休止角 s：在远休止时，当凸轮继续转动，凸轮所转过的角：在远休止时，当凸轮继续转动，凸轮所

9、转过的角度，用度，用 s 表示。表示。回程：回程：当凸轮连续转动时，从动件尖端由最高点回到最低点的过程。当凸轮连续转动时，从动件尖端由最高点回到最低点的过程。回程运动角回程运动角 0：在回程中，凸轮所转过的角度，用：在回程中，凸轮所转过的角度，用 0 表示。表示。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 近休止：近休止：当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最低点当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最低点位置不动的过程。位置不动的过程。近休止角近休止角 s：在近休止时，凸轮所转过的角度，用：在近休止时，凸轮所转过的角度，用 s 表示。表示。机械工业出版社机械工业出

10、版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 想一想想一想 练一练练一练 如图如图11-5所示凸轮机构运动简图，凸轮的实际轮廓线所示凸轮机构运动简图，凸轮的实际轮廓线为一圆，其圆心为为一圆，其圆心为A点，半径点，半径R=40mm，LOA=25mm。试。试确定凸轮的基圆半径和从动件的行程。确定凸轮的基圆半径和从动件的行程。答案：基圆半径答案：基圆半径r0=15mm;从动件的行程从动件的行程h=50mm。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律11.2.2 从动件常用的运动规律从动件常用的运动规律 从动件的运动规律：从动件的运动规律：是指从动件位

11、移是指从动件位移s、速度、速度v、加速度、加速度a随凸轮转角随凸轮转角的变化规律。的变化规律。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 1.等速运动规律等速运动规律 （1）概念：当凸轮以等角速度）概念：当凸轮以等角速度转动时，从动件在推程转动时，从动件在推程或回程中的速度保持不变的运动规律，称之为或回程中的速度保持不变的运动规律，称之为等速运动规律等速运动规律。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律（2）运动方程）运动方程 位移方程位移方程:s=h/0 0 (0 0 0)速度方程速度方程:v=h/0 0 (0 0

12、 0)加速度方程加速度方程:a=0 (0 0 0)（3）运动线图运动线图 位移线图斜直线位移线图斜直线速度线图水平线速度线图水平线加速度线图与水平坐标轴重合加速度线图与水平坐标轴重合机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 （4）运动特性分析）运动特性分析 刚性冲击：刚性冲击：从动件的从动件的瞬时加速度瞬时加速度趋于无穷大时，惯性力也趋于无穷大趋于无穷大时，惯性力也趋于无穷大，致使机构产生强烈的冲击，这种，致使机构产生强烈的冲击，这种冲击称为冲击称为刚性冲击刚性冲击。（5 5）适用范围适用范围：由于产生刚性冲由于产生刚性冲击，故只适用低速、轻载的凸轮机构

13、。击，故只适用低速、轻载的凸轮机构。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 2.等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律 (1)(1)概念：当凸轮以等角速度概念：当凸轮以等角速度转动时，从动件在推程或回程中转动时，从动件在推程或回程中，前半程为等加速运动，后半程为，前半程为等加速运动，后半程为等减速运动，且加速度的绝对值相等减速运动，且加速度的绝对值相等的运动规律，称之为等的运动规律，称之为等加速等减等加速等减速运动规律速运动规律。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 (2)(2)运动方程运动方程 位移方程位

14、移方程:s=(2h/0 0 2)2加速段加速段 (0 0 0/2)s=h-2h/0 2（0 0）2 减速段减速段 (/2 0 0)速度方程：速度方程：v=4h/0 0 2加速段加速段 (0 0 0/2)v=4h /0 0 2（0 0）减速段减速段 (0 0/2 0 0)机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 (2)(2)运动方程运动方程 加速度方程加速度方程:a=4h/0 02 加速段加速段 (0 0 0/2)a=-4h/0 02减速段减速段 (0 0/2 0 0)机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律 （3）

15、运动特性分析：运动特性分析：柔性冲击：柔性冲击：从动件的从动件的瞬时加速瞬时加速度发生有限值变化，惯性力也发生度发生有限值变化，惯性力也发生有限值变化，机构由此受到的冲击有限值变化，机构由此受到的冲击称为称为柔性冲击柔性冲击。（）（）适用范围适用范围：由于存在柔性冲：由于存在柔性冲击，故仅适用中、低速场合。击，故仅适用中、低速场合。机械工业出版社机械工业出版社 11.2 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律等加速等减速运动规律的位移线图绘制等加速等减速运动规律的位移线图绘制 机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计11.3.1 11.3.1 凸轮轮廓曲线的设

16、计凸轮轮廓曲线的设计 凸轮轮廓曲线的设计方法有凸轮轮廓曲线的设计方法有图解法图解法和和解析法解析法 解析法设计凸轮轮廓解析法设计凸轮轮廓图解法图解法设计凸轮轮廓设计凸轮轮廓机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计11.3.1 11.3.1 图解法设计凸轮的原理图解法设计凸轮的原理 反转法原理反转法原理：假设给整个凸轮机构加上一个公共角速度假设给整个凸轮机构加上一个公共角速度“-”绕凸轮轴心绕凸轮轴心O转动时，根据相对运动原理，各构件转动时，根据相对运动原理，各构件间相对运动关系不变。间相对运动关系不变。机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮

17、轮廓曲线设计 11.3.2 11.3.2 对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计 1.1.尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 直动从动件盘形凸轮机构中，从动件的导路通过凸轮的直动从动件盘形凸轮机构中，从动件的导路通过凸轮的轴心，称为轴心，称为对心直动从动件盘形凸轮机构对心直动从动件盘形凸轮机构。机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计 案例案例11-1 试用图解法设计一尖顶对心直动从动件盘形试用图解法设计一尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓设计（图凸轮轮廓设计（图11-9）。）。已知凸轮的基圆半径已知凸

18、轮的基圆半径r0=30mm，凸轮以等角速度，凸轮以等角速度 顺时顺时针转动，从动件的位移运动规律如下：针转动，从动件的位移运动规律如下：凸轮转角凸轮转角0180180210210330330360从动件位移从动件位移s等速上升等速上升h=15mm停止停止等加速等减速下降等加速等减速下降h=15mm停止停止机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计作图步骤：作图步骤：（1）绘制从动件的位移图）绘制从动件的位移图 选取位移比例尺选取位移比例尺l和角度比例尺和角度比例尺，作从动件的位移线图。，作从动件的位移线图。（2）确定凸轮机构的初始位置）确定凸轮机构的初始位置机械工

19、业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计 （3）等分位移曲线，得各等分点位移量）等分位移曲线，得各等分点位移量。机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计 （4）作从动件尖顶轨迹作从动件尖顶轨迹；（5）绘制凸轮轮廓绘制凸轮轮廓。结论：结论：凸轮的理论轮廓凸轮的理论轮廓：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法作出的轮廓曲线，称为方法作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓。凸轮的理论轮廓。机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计 2.2.实际轮廓的设计实际轮廓的设计 实际轮廓实际轮廓是指凸轮上与

20、从动件直接接触的轮廓。是指凸轮上与从动件直接接触的轮廓。实实际际轮轮廓廓的的作作法法是是：以以理理论论轮轮廓廓为为基基础础，作作从从动动件件未未端端形形状状的的曲曲线线族族，再再作作与与曲曲线线族族中中所所有有曲曲线线相相切切的的包包络络线线，此此包包络线便是凸轮的工作轮廓。络线便是凸轮的工作轮廓。机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计 3.3.滚子对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制滚子对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制（简介）（简介）（1 1）已知条件相同，附加条件：滚子半径已知条件相同，附加条件：滚子半径rT。（2）对心滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制对心滚子

21、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计（3 3）凸轮工作轮廓的作法）凸轮工作轮廓的作法机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计 (4)(4)(4)(4)概念概念概念概念 凸轮的理论轮廓凸轮的理论轮廓：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓 凸轮的工作轮廓：凸轮的工作轮廓：是指凸轮上与从

22、动件直接接触的轮是指凸轮上与从动件直接接触的轮是指凸轮上与从动件直接接触的轮是指凸轮上与从动件直接接触的轮廓。廓。廓。廓。凸轮工作轮廓的作法是凸轮工作轮廓的作法是：以理论轮廓为基础，作从动：以理论轮廓为基础，作从动：以理论轮廓为基础，作从动：以理论轮廓为基础，作从动件末端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包件末端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包件末端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包件末端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包络线，此包络线便是凸轮的实际轮廓线。络线，此包络线便是凸轮的实际轮廓线。络线，此包络线便是凸轮的实际轮廓线。络线，此包络线便是凸轮的实

23、际轮廓线。机械工业出版社机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计4.4.对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（简介）（简介）机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 11.4.1 11.4.1 凸轮机构的压力角凸轮机构的压力角 1.1.凸轮机构压力角的概念凸轮机构压力角的概念：凸轮轮廓上，从动件的运凸轮轮廓上，从动件的运动速度方向与其受凸轮作用力方向所夹的锐角，称为动速度方向与其受凸轮作用力方向所夹的锐角，称为凸轮凸轮机构的压力角机构的压力角，用，用表示。表示。机械工业出版社机械工业出版社

24、11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 2、压力角与作用力的关系、压力角与作用力的关系 Fy=Fcos-有效分力有效分力有效分力有效分力 Fx=Fsin-引起摩擦力，有害分力引起摩擦力，有害分力引起摩擦力，有害分力引起摩擦力，有害分力 讨论：讨论：讨论：讨论：（）Fy 传力性能差。传力性能差。（）Fy传力性能好。传力性能好。结论：结论：Fx产生的摩擦力产生的摩擦力 Fy，从动件不能，从动件不能运动，凸轮机构产生自锁现象。运动，凸轮机构产生自锁现象。机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 3.许用压力角许用压力角 为了保证机构正常工

25、作，并具有良好的传力性能，必为了保证机构正常工作，并具有良好的传力性能，必须对压力角的大小加以限制，即使机构的最大压力角须对压力角的大小加以限制，即使机构的最大压力角 max 。一般设计中，直动从动件推程中的一般设计中，直动从动件推程中的=3038，摆动，摆动从动件推程从动件推程=4045。对于回程对于回程，因载荷很小，且从动件在锁合力作用下返，因载荷很小，且从动件在锁合力作用下返回，不易出现自锁，通常只需校核推程压力角。回，不易出现自锁，通常只需校核推程压力角。机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核11.4.2 11.4.2 运动失真运动失真 从

26、减小接触应力的角度来看，滚子半径越大越好，但是从减小接触应力的角度来看，滚子半径越大越好，但是滚子增大后对凸轮实际轮廓线有很大的影响。滚子增大后对凸轮实际轮廓线有很大的影响。运动失真的概念：运动失真的概念：凸轮的实际轮廓，不能使从动件实现凸轮的实际轮廓，不能使从动件实现预期给定的运动规律，这种现象称为预期给定的运动规律，这种现象称为凸轮的运动失真凸轮的运动失真。机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 1.凸轮机构运动失真分析凸轮机构运动失真分析 设滚子的半径为设滚子的半径为rT，凸轮理论轮廓的最小曲率半径为，凸轮理论轮廓的最小曲率半径为 min 工

27、作轮廓的曲率半径工作轮廓的曲率半径=min-rT。（1）若）若minrT,0,则实际轮廓曲线为一光滑曲线。则实际轮廓曲线为一光滑曲线。（2）如若）如若min=rT,=0,则实际轮廓曲线出现尖点则实际轮廓曲线出现尖点,尖点易磨尖点易磨损损,磨损后从动件将产生运动磨损后从动件将产生运动“失真失真”。（3）若）若minrT,0,从动件将产生运动从动件将产生运动“失真失真”。机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 2.防止凸轮机构运动失真的条件防止凸轮机构运动失真的条件 凸轮的理论轮廓的最小曲率半径大于滚子的半径即凸轮的理论轮廓的最小曲率半径大于滚子的半径

28、即：minrT机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核11.4.3 11.4.3 凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定 基圆半径基圆半径r0是凸轮的主要尺寸参数，从避免运动失真、是凸轮的主要尺寸参数，从避免运动失真、降低压力角的要求看，降低压力角的要求看，r0大比较好，但从结构紧凑看，大比较好，但从结构紧凑看，r0小小比较好。比较好。在实际设计中，凸轮基圆半径的确定，除了要满足在实际设计中，凸轮基圆半径的确定，除了要满足max，还要考虑凸轮的结构及强度要求。通常对于凸轮，还要考虑凸轮的结构及强度要求。通常对于凸轮与轴做成一体的凸轮工作轮廓的最小半径与

29、轴做成一体的凸轮工作轮廓的最小半径,（r0-rT）比轴的）比轴的半径大半径大25mm，对于凸轮与轴分开做的，（，对于凸轮与轴分开做的，（r0-rT）比轮毂）比轮毂半径大半径大30%60%。基圆半径基圆半径r0的大小也可按运动规律、许用压力角由图的大小也可按运动规律、许用压力角由图11-14的诺模图求得。的诺模图求得。机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 案案例例11-2 一一滚滚子子对对心心直直动动从从动动件件盘盘形形凸凸轮轮机机构构，其其行行程程h=13mm，推推程程运运动动角角0=45，从从动动件件按按正正弦弦加加速速度度运运动动规规律律运运

30、动动，=30，请请按按图图11-14的的诺诺模模图图确确定定基基圆圆半半径径r0的的大小。大小。机械工业出版社机械工业出版社11.4 11.4 凸轮工作轮廓的校核凸轮工作轮廓的校核 机械工业出版社机械工业出版社11.5 11.5 凸轮机构的结构与材料凸轮机构的结构与材料11.5.1 11.5.1 凸轮机构的结构与材料凸轮机构的结构与材料 1.1.凸轮的结构凸轮的结构 基圆较小的凸轮，常与轴做成一体，称为凸轮轴（图基圆较小的凸轮，常与轴做成一体，称为凸轮轴（图11-15）；基圆较大的凸轮，则做成组合式结构，分别制造好）；基圆较大的凸轮，则做成组合式结构，分别制造好的凸轮和轴，再通过平键联接（图的

31、凸轮和轴，再通过平键联接（图11-16a）、销联接（图）、销联接（图11-16b）及弹性开口锥套螺母联接等方式，将凸轮安装在轴）及弹性开口锥套螺母联接等方式，将凸轮安装在轴上。上。机械工业出版社机械工业出版社11.5 11.5 凸轮机构的结构与材料凸轮机构的结构与材料组合式凸轮的结构组合式凸轮的结构机械工业出版社机械工业出版社11.5 11.5 凸轮机构的结构与材料凸轮机构的结构与材料2.2.从动件的结构从动件的结构 滚子从动件的滚子可以是专门制造的圆柱体，也可以滚子从动件的滚子可以是专门制造的圆柱体，也可以采用滚动轴承，滚子与从动件顶端可用螺栓联接，也可用采用滚动轴承，滚子与从动件顶端可用螺

32、栓联接，也可用销联接。销联接。螺栓联接螺栓联接销联接销联接机械工业出版社机械工业出版社11.5 11.5 凸轮机构的结构与材料凸轮机构的结构与材料11.5.2 11.5.2 凸轮和从动件的材料选择凸轮和从动件的材料选择 工作条件：工作条件：凸轮机构属于高副机构，凸轮与从动件之凸轮机构属于高副机构，凸轮与从动件之间的接触应力大，易出现严重磨损，且多数凸轮机构在工间的接触应力大，易出现严重磨损，且多数凸轮机构在工作时还承受一定的冲击。作时还承受一定的冲击。材料要求：材料要求：工作表面具有较高的硬度，而芯部具有较工作表面具有较高的硬度，而芯部具有较好的韧性。好的韧性。材料选择：材料选择：1）低速、轻

33、载盘形凸轮：）低速、轻载盘形凸轮：可选用可选用HT200、HT250、HT300、QT500-7、QT600-3等作为凸轮的材料。等作为凸轮的材料。从动件：从动件：选用选用40、45等中碳结构钢，表面淬火至等中碳结构钢，表面淬火至4050HRC。机械工业出版社机械工业出版社11.5 11.5 凸轮机构的结构与材料凸轮机构的结构与材料 2）中速、轻载盘形凸轮：）中速、轻载盘形凸轮：常用常用45材料表面淬火，也可材料表面淬火，也可选用选用15、20、20Cr20CrMn等材料渗碳淬火，使硬度达到等材料渗碳淬火，使硬度达到5662HRC。作为凸轮的材料。作为凸轮的材料。从动件从动件：可选用可选用20

34、Cr，并经渗碳淬火，使其硬度达，并经渗碳淬火，使其硬度达5560HRC。3）高速、重载的凸轮：）高速、重载的凸轮：常用常用40Cr，表面高频淬火，表面高频淬火，硬度达到硬度达到5660HRC或用或用38CrMoAl,经渗氮处理硬度达到经渗氮处理硬度达到6067HRC。从动件：从动件：可用可用T8、T10、T12等碳素工具钢，经表面等碳素工具钢，经表面淬火硬度达淬火硬度达5862HRC。机械工业出版社机械工业出版社综合案例分析综合案例分析 如如图图11-17所所示示为为加加工工水水表表零零件件的的专专用用自自动动车车床床上上的的凸凸轮轮控控制制系系统统，加加工工零零件件的的名名义义尺尺寸寸和和几

35、几何何形形状状如如图图11-7b所所示示。在在凸凸轮轮轴轴1上上安安装装两两个个具具有有曲曲线线凹凹槽槽的的圆圆柱柱凸凸轮轮2、3和和一一个个具具有有曲曲线线凹凹槽槽的的盘盘形形凸凸轮轮4，由由这这三三个个凸凸轮轮和和推推杆杆5、6、7分分别别控控制制棒棒料料、刀刀架架和和钻钻头头的的运运动动，从从而而依依次次实实现现自自动动送送料料、车车端端面面、割割槽槽、钻钻孔孔和和割割断断等等工工序序，完完成成对对该该零件的自动切削加工零件的自动切削加工。机械工业出版社机械工业出版社综合案例分析综合案例分析 机械工业出版社机械工业出版社凸轮机构课堂练习凸轮机构课堂练习 习习11-5 试写出如图试写出如图

36、11-20所示凸轮机构的名称，并在图所示凸轮机构的名称，并在图上作出行程上作出行程h，基圆半径，基圆半径r0，凸轮转角，凸轮转角0、0s、0、s以及以及A、B两处的压力角。两处的压力角。机械工业出版社机械工业出版社凸轮机构课堂练习凸轮机构课堂练习 习习11-8 如图如图11-21所示机构由那些典型机构组成？若曲所示机构由那些典型机构组成？若曲柄匀速旋转，凸轮将作什么运动？用箭头标出图示位置时柄匀速旋转，凸轮将作什么运动？用箭头标出图示位置时从动杆的运动方向，画出图示位置凸轮的压力角。从动杆的运动方向，画出图示位置凸轮的压力角。机械工业出版社机械工业出版社Copyright 机械工业出版社机械工业出版社