机械设计基础 第5章 凸轮及间歇运动机构.pptVIP

* * 机械设计基础 第五章 上一页 返回第一页 返回目录 下一页 机械设计基础 * 第五章 凸轮及间歇运动机构 第一节 凸轮机构 凸轮机构的应用及分类 从动件常用的运动规律 从动件的压力角和凸轮的基圆半径 按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓 第二节 间歇机构 习 题 * 第一节 凸 轮 机 构 一、凸轮机构的应用及分类 1、凸轮机构的应用 内 燃 机 配 气 机 构 动画演示 驱动动力头在机架上移动的凸轮机构 * 4、特点 优点：实现各种复杂的运动要求、结构简单、紧凑、设计方便 缺点：点、线接触，易磨损，不适合高速、重载 仿 形 车 削 机 构 动画演示 缝纫机挑线机构 2、结构：三个构件（机架、凸轮、从动件）。 3、作用：将连续回转 = 从动件直线移动或摆动。 * 3、凸轮的分类 (1)按凸轮的形状分 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮：可看成是移动凸轮卷在圆柱体上 推杆 凸轮 推杆 凸轮 动画演示 动画演示一 动画演示二 * (2)按从动件的型式分 尖顶推杆 滚子推杆 平底推杆 能与任意凸轮轮廓保持接触，可实现复杂的运动规律 易磨损，只宜用于轻载、低速 接触面易形成油膜，利于润滑，常 用于高速运动 配合的凸轮轮廓必须全部外凸 耐磨、承载大，较常用 动画演示 动画演示 动画演示 动画演示 * (3)按从动件的运动形式分 直动 摆动 (4)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 * 回程，回程运动角?h 休止，休止角?s、?s’ 行程（升程），h 位移线图：从动件的位移s、速度v、加速度a等随时间t或凸轮转角d变化的关系图。 ? t 推程 ?s 远休止 ?h 回程 ?s’ 近休止 h A’ B C D A r1 ?t ?s ?h ?s’ ? 二、从动件常用的运动规律 从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角d变化的规律。 t ? s 0 基圆，基圆半径r1 推程，推程运动角?t 动画演示 * 1、等速运动规律 推程（0≤?≤? t） 位移方程： 速度方程： 加速度方程： 运动线图 冲击特性：始点、末点刚性冲击 适用场合：低速轻载 h s ? 0 v ? 0 a ? 0 -? 位移 速度 加速度 +? 回程（0≤?≤? t’） 位移方程： 速度方程： 加速度方程： +? ?t ?t’ -? * 2、等加速等减速运动规律 推程 运动线图 冲击特性：起、中、末点柔性冲击 适用场合：低速轻载 s ? 0 ?t v ? 0 a ? 0 h/2 h/2 ?t/2 ?t/2 h (0≤?≤?t/2) (?t/2≤?≤?t) 加速段 减速段 位移方程 速度方程 加速度方程 运动方程 * 3、余弦加速度运动规律 推程（0≤?≤? t） 运动方程： 运动线图 冲击特性：始、末点有软性冲击 适用场合：中低速、中轻载 δ s δ a 1 2 3 4 5 6 δ v 1 2 3 4 5 h δt * 4、正弦加速度运动规律 a d v d 0 1 2 3 4 5 6 7 8 h A 2p h ?t 推程（0≤?≤? t） 运动方程： 运动线图 冲击特性：无冲击 适用场合：高速轻载 ?t ?t s d * 三、从动件的压力角和凸轮的基圆半径 1、从动件的压力角 Fx n n Fn m m a Ff Fn 的两个分力： Ff 为导路对从动件的磨擦力 Fn一定时，a ↑， F x ↑， Ff ↑ 当Ff ＞ Fy 时，机构发生自锁！ 推程[a]为：移动从动件a≤30° 摆动从动件a≤45° 回程[a]为：a≤70o ~ 80° 建议 Fy ? * r1 a ? s2 r 2、凸轮的基圆半径 vmm vB1 a vB2 vmm vB1 vB2 n n v2 当 v2、ω1和 s2 一定时，r1↓，a↑ 故确定凸轮基圆半径时，应保证从动件在任何位置的压力角均不大于许用值。 * 四、按给定运动规律设计盘形凸轮轮廓 凸轮轮廓线设计基本原理：反转法。 A A A A A A A A A A A A A A A ? -? r0 r0 动画演示 * 作图步骤： 根据从动件的运动规律：作出位移线图S2-δt，并等分角度； 定基圆； 作出推杆在反转运动中依次占据的位置； 据运动规律，求出从动件在预期运动中依次占据的位置； 将两种运动复合，就求出了从动件尖端在复合运动中依次占据的位置点； 将各位置点联接成光滑的曲线； 在理论轮廓上再作出凸轮的实际轮廓。 作图法设计凸轮廓线 1 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构 2 对心直动