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? 2? S ? 1 1 2 3 s1 s2 h O r0 -? ? 1 ?1 s1 2 2 s2 3 3 h 1 ?1 s1 例1 偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法） 例2 ? 2? S ? 1 1 2 3 s1 s2 h -? ? 1 1 ? 1 1 s1 O r0 ? e s2 2 h 3 已知：S=S（ ? ），rb，e，? ，rr 偏置滚子从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法） 第三章 凸轮传动 * 第三章 凸轮传动 * §1 凸轮传动的组成、应用和分类 一、组成 凸轮1、从动件2、机 架3 二、应用 广泛用于s、v、a要求严格的自动、半自动机械中。 内燃机配气凸轮机构 自动机床进刀机构 三、凸轮机构的分类 按凸轮的形状分 盘形凸轮 3 平板移动凸轮 圆柱凸轮 按从动件分 尖底从动件：易磨损，用于低速轻载 滚子从动件：承载大、耐磨 平底从动件： 用于高速,不能与凹形轮廓接触 按从动件运动分 直动 摆动 按从动件位置分 对心 偏置 四、保持接触的方法 凸轮传动中，从动件与凸轮应始终保持接触，这种作用称为锁合。所以在凸轮机构中，要使从动件在工作行程和回程中始终与凸轮锁合在一起。 力封闭法 重力 弹簧压力 形封闭法 凹槽 等径凸轮 等宽凸轮 （四）按凸轮与从动件维持接 触（锁合）方式分： 力锁合 形锁合 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 二）按从动件上高副元 素的几何形状分： 摆动从动件 移动从动件 偏置移动从动件 对心移动从动件 三）按从动件的运动分 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 一）按凸轮的形状分： 凸轮机构的分类 分类小结 ： 一般凸轮机构的命名原则: 布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形状 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构 摆动平底推杆盘形凸轮机构 §2 从动件的常用运动规律及其选择 设计凸轮传动： 工作要求 凸轮轮廓曲线 从动件运动规律 从动件运动：上升——停——下降——停 A→B：推程 δt ：推程运动角 δs ：远休止角 δt’ ：回程运动角 δs’ ：近休止角 C→D：回程 h ：升程 r0 ：基圆半径 r0 位移s2与转角δ1关系 ——位移线图： 一、常用的从动件运动规律 位移线图、速度线图、加速度线图统称为从动件运动线图(从动件运动规律) 1．一次多项式(n=1)：等速运动规律 2．二次多项式(n=2)：等加速与等减速运动规律 3．五次多项式运动规律(n=5) 多项式类的运动规律 式中δ1 为凸轮转角； s为推杆位移；C0，C1， C2, …Cn为待定系数， 可利用边界条件等确定。 对于多项式运动规律，其多项式中待定系数的数目应与边界条件的数目相等，其数目多少应根据工作要求来确定。但当边界条件增多时，会使设计计算复杂，加工精度也难以达到，故通常不宜采用太高次数的多项式。 升程阶段: 边界条件： 1、等速运动(一次多项式) 运动规律: r0 a ∞ 特点： A点： 设计简单、匀速进给 始点、末点存在刚性冲击 用于低速、轻载、从动件质 量小的凸轮机构。 s2 δ1 h δt δ1 v2 v0 δ1 ∞ δt 边界条件 回程阶段: 运动方程 2、等加等减速运动 h δ1 s2 0 1 2 3 4 5 6 1 4 9 4 1 0 δt δt/2 h/2 0 v2 δ1 δ1 0 a2 0→δt/2：加速,上升h/2 δt/2→δt：减速,上升h/2 边界条件 中间位置：加速度有突变（有限值）柔性冲击(O，A，B)。 ——不适合高速。 运动方程 边界条件 待定系数 运动方程 3、简谐运动(余旋加速度) 0 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 s2 δ1 h δt δ1 δ1 v2 a2 O A θ R s2=R-Rcosθ R=h/2 θ/π=δ1/δt 始末两点(O.A)仍有柔性冲击——不适于高速。 ? M S ? R 4、摆线运动(正弦加速度) 无刚性冲击和柔性冲击，可用于高速。 v2 δ1 a2 δ1 R δ s h δ1 δt θ s2 当滚圆沿纵坐标一作匀速纯滚动时，圆周上一点的轨迹为一摆线。此时，该点在纵坐标上的投影随时间变化的规律称为摆线运动规律。 2、从动件运动规律的选择 只有位移要求，运动规律无严格要求 ——简单、易于加工 运动规律有特殊要求 ——满足运动规律要求。 高速运动 ——考虑动力性能，减少惯性力、冲击的影响。 §3 设计凸轮轮廓曲线 方法： 作图法——简单、直观，但精度低——一般设计 解析法——精度高，CAD/CAM中普遍采用——