第04章凸轮机构及其设计.ppt
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1、第四章第四章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计第一节第一节 凸轮机构构成、应用及分类凸轮机构构成、应用及分类第二节第二节 从动件的运动规律从动件的运动规律 第三节第三节 凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计第四节第四节 凸轮机构的压力角及基本尺寸的确定凸轮机构的压力角及基本尺寸的确定本章总结本章总结第一节第一节 凸轮机构构成、应用及分类凸轮机构构成、应用及分类一、凸轮机构的构成和应用一、凸轮机构的构成和应用 构成构成 特点特点 应用应用二、二、凸轮机构的分类凸轮机构的分类三、三、凸轮机构的基本名词术语凸轮机构的基本名词术语 1.1.凸凸 轮轮具有曲线状轮廓的构件具有曲线状轮廓的构件2.2.从动
2、件从动件作往复移动或摆动的构件作往复移动或摆动的构件 往复移动往复移动直动从动件直动从动件 往复摆动往复摆动摆动从动件摆动从动件3.3.机机 架架参考坐标系,支承构件参考坐标系,支承构件构构 成成应应 用用(a)机床刀架中的凸轮机构机床刀架中的凸轮机构 (b)箭杆织机中的打纬凸轮机构箭杆织机中的打纬凸轮机构 直动从动件直动从动件摆动从动件摆动从动件机床刀架中的凸轮机构机床刀架中的凸轮机构 箭杆织机中的打纬凸轮机构箭杆织机中的打纬凸轮机构 高副联接,可较精确地实现任意复杂的运动规律,构件高副联接,可较精确地实现任意复杂的运动规律,构件数目少,结构简单、紧凑,工作可靠。数目少,结构简单、紧凑,工作
3、可靠。缺点:不易实现较理想的润滑,接触应力较大,易磨损,缺点:不易实现较理想的润滑,接触应力较大,易磨损,寿命相对较短,凸轮制造困难,高速传动可能产生较大冲击。寿命相对较短,凸轮制造困难,高速传动可能产生较大冲击。当凸轮作等速转动时,从动件的运动规律(指位移、速当凸轮作等速转动时,从动件的运动规律(指位移、速度、加速度、跃度等)取决于凸轮轮廓的曲线形状度、加速度、跃度等)取决于凸轮轮廓的曲线形状 ;反之,;反之,按机器的工作要求给定从动件的运动规律以后,可合理地设按机器的工作要求给定从动件的运动规律以后,可合理地设计出凸轮的曲线轮廓。计出凸轮的曲线轮廓。特特 点点二、凸轮机构的分类二、凸轮机构
4、的分类1 1按凸轮的形状分类按凸轮的形状分类2 2按从动件形状分类按从动件形状分类3 3按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类4 4按从动件的运动形式分类按从动件的运动形式分类1 1按凸轮的形状分类按凸轮的形状分类盘状凸轮盘状凸轮移动凸轮移动凸轮圆柱凸轮圆柱凸轮2 2按从动件形状分类按从动件形状分类v 尖底从动件尖底从动件v 滚子从动件滚子从动件v 平底从动件平底从动件v 曲底从动件曲底从动件3 3按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类v力封闭凸轮机构力封闭凸轮机构v形封闭凸轮机构形封闭凸轮机构4 4按从动件的运动形式分类按从
5、动件的运动形式分类直动从动件直动从动件摆动从动件摆动从动件对心式对心式偏置式偏置式三、凸轮机构的基本名词术语三、凸轮机构的基本名词术语 (1)基圆基圆 以凸轮转动中心为圆心,以凸轮理论轮廓曲线上的以凸轮转动中心为圆心,以凸轮理论轮廓曲线上的 最小半径为半径所画的圆。半径用最小半径为半径所画的圆。半径用 表示。表示。(2)推程推程 从动件从距凸轮转动中心的最近点向最远点的运动过程。从动件从距凸轮转动中心的最近点向最远点的运动过程。(3)回程回程 从动件从距凸轮转动中心的最远点向最近点的运动过程。从动件从距凸轮转动中心的最远点向最近点的运动过程。(4)行程行程 从动件的最大运动距离。常用从动件的最
6、大运动距离。常用 h 表示行程。表示行程。(5)推程角推程角 从动件从距凸轮转动中心的最近点运动到最远点时,从动件从距凸轮转动中心的最近点运动到最远点时,凸轮所转过的角度。用凸轮所转过的角度。用 表示。表示。(6)回程角回程角 从动件从距凸轮转动中心的最远点运动到最近点时,从动件从距凸轮转动中心的最远点运动到最近点时,凸轮转过的角度。用凸轮转过的角度。用 表示。表示。(7)远休止角远休止角 从动件在距凸轮转动中心的最远点静止不动时,从动件在距凸轮转动中心的最远点静止不动时,凸轮转过的角度。用凸轮转过的角度。用 表示。表示。(8)近休止角近休止角 从动件在距凸轮转动中心的最近点静止不动时,从动件
7、在距凸轮转动中心的最近点静止不动时,凸轮转过的角度。用凸轮转过的角度。用 表示。表示。(9)从动件的位移从动件的位移 凸轮转过转角凸轮转过转角 时,从动件运动的距离。时,从动件运动的距离。位移位移 从距凸轮中心的最近点开始计量。从距凸轮中心的最近点开始计量。brsss 1.1.位移位移s 的度量基准,一律从升程的最低位置的度量基准,一律从升程的最低位置A A点算起(不点算起(不论升程、回程);论升程、回程);2.2.转角转角分别以本行程开始时凸轮的向径作为度量基准;分别以本行程开始时凸轮的向径作为度量基准;3.3.初始条件:初始条件:hstst,时,回程:时间,时,升程:时间00000h0几条
8、规定几条规定 第二节第二节 从动件的运动规律从动件的运动规律从动件的运动规律是从动件的运动规律是几种常用的从动件运动规律几种常用的从动件运动规律 从动件的运动规律从动件的运动规律 是指是指从动件的位移、速度、加速度从动件的位移、速度、加速度与凸轮转角(或时间)之间的函数关系与凸轮转角(或时间)之间的函数关系。凸轮的轮廓曲线取决于从动件的运动规律,故从动件的运动凸轮的轮廓曲线取决于从动件的运动规律,故从动件的运动规律是设计凸轮的重要依据。规律是设计凸轮的重要依据。运动参数运动参数 s、v、a 之间的关系(即从动件运动规律的数学之间的关系(即从动件运动规律的数学表达式)为:表达式)为:22dddd
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- 04 凸轮 机构 及其 设计