第四章 凸轮机构01887.ppt

h/2 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 5 6 7 8 4 推程运动线图 s ? O h ?0 ?0/2 ? 位移线图 速度线图 5 6 7 8 1 2 3 5 6 7 8 4 ?? h /2?0 ?0 ?0/2 ? v ? O 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 加速度线图 a ? O 1 2 3 5 6 7 8 4 ?0 ?0/2 ? s ? O h ?0 ?0/2 ?? h /2?0 ?0 ?0/2 v ? O a ? O ?0 ?0/2 ?2?2 h /2?02 -?2?2 h /2?02 余弦加速度运动规律的运动特性： 从动件加速度在起点和终点存在有限值突变，故有柔性冲击。 若从动件作无停歇的升－降－升连续往复运动，加速度曲线变为连续曲线，可以避免柔性冲击 适用于中速中载场合 2.2 正弦加速度运动规律(1周期)（Cycloidal motion 摆线运动） ? ? ? vmax=2hω / ? ? ?0 amax=6.28hω2 / ? 2 R=h/2π 推程段的运动线图 推程运动方程： 回程运动方程： 摆线运动规律：当滚圆沿纵轴匀速滚动时，圆周上一点的轨迹即为一条摆线。此时该点在枞坐标轴上的投影即为摆线运动规律。从动件做效摆线匀动时，其加速度按正弦规律变化，又称正弦加速规律。理论上不存在冲击。 S＝A0Ｂ－ CＢ＝Ｒ(θ － sinθ) c 因2π：δ0=θ：δ θ= 2π δ/δ0 又h= 2πＲ 所以Ｒ=h/2π S＝ h/2π[ 2π δ/δ0－ sin（2π δ/δ0）] 正弦加速度运动规律运动特性： 从动件加速度没有突变，因而将不产生任何冲击 适用于高速中载场合 各种常用运动规律的比较 等速运动规律 等加速等减速运动规律 余弦加速度运动规律 正弦加速度运动规律 三、 从动件运动规律的选择 1. 选择推杆运动规律的基本要求 满足机器的工作要求； 使凸轮机构具有良好的动力特性； 使所设计的凸轮便于加工。 2. 根据工作条件确定推杆运动规律几种常见情况 当机器的工作过程只要求从动件具有一定的工作行程，而对其运动规律无特殊要求时，应从便于加工和动力特性来考虑。 低速轻载凸轮机构：采用圆弧、直线等易于加工的曲线作为凸轮轮廓曲线。 高速凸轮机构：首先考虑动力特性，以避免产生过大的冲击。 当机器对从动件的运动特性有特殊要求，而只用一种基本运动规律又难于满足这些要求时，可以考虑采用满足要求的组合运动规律。 为避免刚性冲击，位移曲线和速度曲线必须连续；而为避免柔性冲击，加速度曲线也必须连续。 尽量减小速度和加速度的最大值。 小结 运动规律 运动特性 适用场合 等速运动规律 等加速等减速运动规律 简谐（余弦）运动规律 摆线（正弦）运动规律 刚性冲击 柔性冲击 柔性冲击 无冲击 低速轻载 中速轻载 中低速中载 中高速中载 §4-3 凸轮机构的设计 一、凸轮廓线设计的方法及基本原理 1、设计方法 图解法 解析法 2、基本原理 ——反转法 假想给整个机构加一公共角速度-?，各构件的相对运动关系并不改变 原机构 转化机构 ? ? - ? =0 凸轮 从动件 机架 0 0 - ? = - ? 凸轮：转动 相对静止不动 从动件： 沿导轨作预期运动规律的往复移动 沿导轨作预期运动规律的往复移动 随导轨以-?绕凸轮轴心转动 * 第四章 凸轮机构 本章教学目的 ◆了解凸轮机构的分类及应用。 ◆了解推杆常用的运动规律及推杆运动规律的选择原则。 ◆掌握凸轮机构设计的基本知识，能根据选定的凸轮类型和推杆的运动规律设计出凸轮的轮廓曲线。 ◆掌握凸轮机构基本尺寸确定的原则。 本章教学内容 凸轮机构的应用和分类 推杆的运动规律 凸轮轮廓曲线的设计 凸轮机构基本尺寸的确定 本章重点 推杆常用运动规律的特点及其选择原则 盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计 凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系 本章难点 凸轮廓线设计中所应用的“反转法”原理和压力角的概念。 §4-1 凸轮机构的特点、分类和应用 一、凸轮机构的组成、特点及应用 1、组成： ——高副机构 凸轮(Cam)——具有曲线轮廓或凹槽的构件 从动件(推杆Follower)——被凸轮直接推动的构件 机架(Frame)——相对参照系固定不动的构件 锁合装置——保证高副始终可靠接触的装置 内燃机配气机构 凸轮1、从动件2、机架、锁合装置4 2、应用事例： O1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 O2 O3 粉料压片机机构系统图 13 型腔 （料斗） （上冲头） （下冲头） （1）移动料斗4至型腔上方，并使料斗振 动，将 粉料装入型腔。 （2）下冲头6下沉，以防止上