《机械设计基础》课程PPT教学课件（高教版）第3章 凸轮机构

第3章凸轮机构 §3一1凸轮机构的应用和类型 §32从动件的常用运动规律 §3一3凸轮机构的压力角 §3一4图解法设计马轮的轮廓 §3一5解析法设计凸轮的轮廓 HIGHER EDUCATION PRESS

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 第3章 凸轮机构 §3－1 凸轮机构的应用和类型 §3－2 从动件的常用运动规律 §3－3 凸轮机构的压力角 §3－4 图解法设计凸轮的轮廓 §3－5 解析法设计凸轮的轮廓

§3一1凸轮机构的应用和类型 结构：三个构件、盘（柱）状曲线轮廓、从动件呈杆状。 作用：将连续回转=〉从动件直线移动或摆动。 优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。实例 缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。 应用：内燃机、牙膏生产等自动线、补 鞋机、配钥匙机等。 分类：1)按凸轮形状分：盘形、移动、 圆柱凸轮（端面）。 2)按推杆形状分：尖顶、滚子、 特点： 平底从动件。 尖顶一一构造简单、易磨损、用于仪表机构； 滚子 一一磨损小，应用广； 平底一一受力好、润滑好，用于高速传动

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 §3－1 凸轮机构的应用和类型 结构：三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。 作用：将连续回转 => 从动件直线移动或摆动。 优点：可精确实现任意运动规律，简单紧凑。 缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。 应用：内燃机 、牙膏生产等自动线、补 鞋机、配钥匙机等。 分类：1)按凸轮形状分：盘形、 移动、 圆柱凸轮 ( 端面 ) 。 2)按推杆形状分：尖顶、 滚子、 平底从动件。 特点： 尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构； 滚子――磨损小，应用广； 平底――受力好、润滑好，用于高速传动。 实例

3).按推杆运动分：直动（对心、偏置）、摆动 4).按保持接触方式分： 力封闭（重力、弹簧等） 几何形状封闭（凹槽、等宽、等径、主回凸轮） 刀架 2 0 内燃机气门机构 机床进给机构 作者：潘存云教

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 1 2 刀架 o 3).按推杆运动分：直动(对心、偏置)、 摆动 4).按保持接触方式分： 力封闭（重力、弹簧等） 内燃机气门机构 机床进给机构 几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮)

☒形 业 业 凹槽凸轮 等宽凸轮 配 等径凸轮 r +r2=const 主回凸轮 非 优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得 任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。 缺点：线接触，容易磨损

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 r1 r2 r1+r2 =const W 凹 槽 凸 轮 等 宽 凸 轮 等 径 凸 轮 优点：只需要设计适当的轮廓曲线，从动件便可获得 任意的运动规律，且结构简单、紧凑、设计方便。 缺点：线接触，容易磨损。 作者：潘存云教授 主 回 凸 轮

应用实例： 线 AAAM 绕线机构 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 3 1 2 A 线 绕线机构 3 1 2 A 线 应用实例：

卷带轮 放音键 摩擦轮 录音机卷带机构 皮带轮

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 3 皮带轮 5 卷带轮 录音机卷带机构 1 放音键 摩擦轮 4 1 3 2 4 5 放音键 卷带轮 皮带轮 摩擦轮 录音机卷带机构

送料机构 作者：潘存云教型

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 1 3 2 送料机构

§3一2推杆的运动规律 凸轮机构设计的基本任务： 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式； 2)推杆运动规律； 3)合理确定结构尺寸： 4)设计轮廓曲线。 而根据 计凸轮轮曲的前提 一、推杆的常用运动规律 名词术语： min 基圆、基圆半径、推程、 推程运动角、远休止角、 回程、回程运动角、 近休止角、行程。 一个循

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 δh δh o t δ1 s2 §3－2 推杆的运动规律 凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式; 名词术语： 一、推杆的常用运动规律 基圆、 推程运动角、 基圆半径、推程、 远休止角、 回程、回程运动角、 近休止角、 行程。一个循环 rmin h ω1 A 而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。 2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸; 4)设计轮廓曲线。 δs δs δ’ δ’ s D s B C B’ δt δt

运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S2、速度V2 和加速度42随时间t的变化规律。 S252(t) V2=V2(t) a2=a2 (t) 位移曲线 形式：多项式、三角函数。 min 0.òδ， O

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 设计：潘存云 δh δh o t δ1 s2 rmin h ω1 A δs δs δ’ δ’ s D s B C B’ δt δt 运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S2、速度V2、 和加速度a2随时间t 的变化规律。 形式：多项式、三角函数。 S 2 =S 2 (t) V2 =V2 (t) a2 =a2 (t) 位移曲线

一、多项式运动规律 一般表达式：S2=C0+C161+C2621+.+Cm6n1(1) 求一阶导数得速度方程： 2=syl=Co1+2C20161+.+nCno16n 求二阶导数得加速度方程： a2=dw2t=2C2w21+6C3o2,61.+n(-1)Cnw216n2 其中：61一凸轮转角，d61dt=o1一凸轮角速度， C一待定系数。 边界条件： 凸轮转过推程运动角6，一从动件上升亿 凸轮转过回程运动角66一从动件下降h

新疆大学专用 作者： 潘存云教授 边界条件： 凸轮转过推程运动角δt－从动件上升h 一、多项式运动规律 一般表达式：s2=C0+ C1δ1+ C2δ2 1+.+Cn δn 1 (1) 求一阶导数得速度方程： v2 = ds2 /dt 求二阶导数得加速度方程： a2 =dv2 /dt =2 C2ω2 1+ 6C3ω2 1δ1.+n(n-1)Cn ω2 1δn-2 1 其中：δ1－凸轮转角，dδ1 /dt=ω1－凸轮角速度, Ci－待定系数。 = C1ω1+ 2C2ω1δ1+.+nCn ω1δn-1 1 凸轮转过回程运动角δh－从动件下降h