《机械设计基础》课程PPT教学课件（讲稿）第3章 凸轮机构

第3章马轮机构 §3-1凸轮机构的应用和类型 §3-2从动件的帝用运动规律 §3-3马轮机构的压力角 §3-4图解渎设计马轮的轮廓 §3-5解析法设计马轮的轮廓 HIGH EDUCATION PRESS

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

§3-1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) IGo 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——受力好、润滑好,用于高速传动

§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、弹簣等) 几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮) 刀架 77777 内燃机气门机构 机床进给机构

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)

凹槽凸轮 等宽凸轮 W 等( 径凸轮 r+r2=const 主回凸轮 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

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 绕线机构

设设计计：：潘潘存存云云 3 1 2 A 线 绕线机构 3 1 2 A 线 应用实例：

卷带轮 5 3 放音键下 摩擦轮 录音机卷带机构皮带轮

设计：潘存云 3 皮带轮 5 卷带轮 录音机卷带机构 1 放音键 2 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

设计：潘存云 1 3 2 送料机构

§3-2从动件的常用运动规律 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。 B 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。 h 推杆的常用运动规律 名词术语: o6.6 基圆、基圆半径、推程、 推程运动角、远休止角、 B 回程、回程运动角 近休止角、行程 o一个循环

设计：潘存云 δh δh o t δ1 s2 §3－2 从动件的常用运动规律 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 推杆的运动规律

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。 图医 位移曲线 B 形式:多项式、三角函数 h B

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。 S2=S2(t) V2=V2(t) a2=a2(t) 位移曲线

多项式运动规律 般表达式:s2=C+C16计+C2621+…+Cn81(1) 求一阶导数得速度方程: v2=dst=C1o1+2C2o161+.+nCn16n-1 求二阶导数得加速度方程: a2=2=2C2o21+6C302161…,+n(m-1Cna21 其中:51一凸轮转角,d61dt=1-凸轮角速度 C-待定系数。 边界条件: 凸轮转过推程运动角-从动件上升h 凸轮转过回程运动角6-从动件下降h

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+…+Cnδn 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)Cnω2 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+…+nCnω1δn-1 1 凸轮转过回程运动角δh－从动件下降h