理学03凸轮及间歇机构ppt模版课件.ppt

3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 平底从动件盘形凸轮轮廓的设计 3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计 §3.1 凸轮机构 §3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 §3.3 凸轮设计中的几个问题 §3.4 间歇运动机构 第3章 凸轮机构与间歇运动机构 3.1 凸轮机构 凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。 凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，他通过与从动件的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。实例 凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。 3.1.1 概述 3.1.1 概述 示例一 一、 凸轮机构的应用 内燃机配气机构 示例二 3.1.1 概述 靠模车削移动凸轮机构 3.1.1 概述 示例三 分度转位机构 3.1.1 概述 二、凸轮机构的分类 按照凸轮的形状不同可把凸轮分为以下几种： 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 按照凸轮的锁合方式可把凸轮分为以下几种： 力封闭 几何封闭 按照从动件的型式分为以下几种： 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 3.1.1 概述 三、凸轮和滚子的材料 凸轮的主要失效形势为磨损和疲劳点蚀。 对凸轮和滚子的材料要求： 工作表面硬度高 耐磨 有足够的表面接触强度 凸轮芯部有较强的韧性 常用的凸轮材料： 40Cr、 20Cr、 40CrMnTi 常用的滚子材料： 20Cr或者滚动轴承 3.1.2 常用的从动件运动规律 一、 平面凸轮机构的基本尺寸和运动参数 图为对心尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮回转时，从动件重复升—停—降—停的运动循环。 从动件的位移s与凸轮转角 的关系可以用从动件的位移线图来表示，如右图所示。 凸轮运动常用术语： 基圆： 推程： 升程ｈ： 推程运动角δt： 回程；回程运动角δh: 远休止角δS: 近休止角δS′: 位移Ｓ2: 3.1.2 常用的从动件运动规律 二、 常用的从动件运动规律 等速运动 运动开始，V由0突变为 加速度a为 同理，运动结束 由于存在刚性冲击，如果单独使用这种运动规律，只适用于低速场合 a=-∞ 等加速—等减速运动 3.1.2 常用的从动件运动规律 每一行程（推程或回程）的前半行程作等加速运动，后半行程作等减速运动 S ? V ? ? a →a有有限值的突变→无速度突变，无刚性冲击 →柔性冲击→中低速凸轮机构 推程:前半行程→等加速 后半行程→等减速 回程:前半行程→等加速 后半行程→等减速 从动件位移函数关系： (V0=0, 等加速等减速 ) 3.1.2 常用的从动件运动规律 简谐运动规律 注意: 实际上, 从动件 在推、回程的运动规 律并非相同。 分析: 作图: 见书图 点在圆周上作匀速运动, 它在这个圆的直径上 的投影所构成的运动。 凸轮作匀速运动, S2按余弦规律变化→余弦加 速度运动→始点与终点有柔性冲击。 3.1.2 常用的从动件运动规律 正弦加速度运动 由运动图可见，其速度和加速度曲线都是连续的，因此没有柔性冲击，故常用于高速凸轮机构。 三、 从动件运动规律的选择 3.1.2 常用的从动件运动规律 在选择从动件的运动规律时，应根据机器工作时的运动要求来确定。 对无一定运动要求，只需要从动件有一定位移量的凸轮机构。 对于高速机构，应减小惯性力、改善动力性能，可选用正弦加速度运动规律或其他改进型的运动规律。 3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 3.2.1 反转法原理 加角速度-w(与凸轮角速度大小相等、方向相反) 从动件与导路绕角速度-w以凸轮转动 凸轮静止不动 从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线 从动件相对导路移动 对于滚子从动件，则滚子中心可看作是从动件的尖顶，其运动轨迹就是凸轮的理论轮廓曲线，凸轮的实际轮廓曲线是与理论轮廓曲线相距滚子半径rT的一条等距曲线。 3.2.2 解析法设计凸轮轮廓曲线 偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计 3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 建立凸轮转轴中心的坐标系xOy 根据反转法原理，凸轮以w转过j角； B点坐标为 上式即为凸轮理论廓线方程 实际廓线与理论廓线在法线上相距滚子半径rT，则推出 式中取“—”号时为内等距曲线，取“＋”号时为外等距曲线 摆动滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计 3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 取摆杆的轴心A0与凸轮轴心O之连线为坐标系的y轴，Bo点是摆动杆的推程起始位置，摆动杆与y轴的夹角为初始角。根据反转法原理，得出B点坐标 其中 3.2 凸轮轮廓的设计方法与加工方法 3.2.3 作图法设计凸轮轮廓曲线 对心直动