機械原理教案 第九章 凸輪機構(gòu)及其設(shè)計-文庫吧
2025-06-17 21:11 本頁面
【正文】 件 從動件的尖端能夠與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接 觸，從而使從動件實現(xiàn)任意的運動規(guī)律。這種從動件 結(jié)構(gòu)最簡單，但尖端處易磨損，故只適用于速度較低 和傳力不大的場合（實用性較差，但理論意義強）。 曲 面 從 動 件 為了克服尖端從動件的缺點，可以把從動件的端 部做成曲面，稱為曲面從動件。這種結(jié)構(gòu)形式的從動 件在生產(chǎn)中應(yīng)用較多。 滾 子 從 動 件 為減小摩擦磨損，在從動件端部安裝一個滾輪， 把從動件與凸輪之間的滑動摩擦變成滾動摩擦，因 此摩擦磨損較小，可用來傳遞較大的動力，故這種形 式的從動件應(yīng)用很廣（并不適宜高速）。 平 底 從 動 件 從動件與凸輪輪廓之間為線接觸，接觸處易形成 油膜，潤滑狀況好。此外，在不計摩擦?xí)r，凸輪對從 動件的作用力始終垂直于從動件的平底，受力平穩(wěn)， 傳動效率高，常用于高速場合。缺點是與之配合的 凸輪輪廓必須全部為外凸形狀。 推程運動角 —— 從動件遠離凸輪軸心過程，凸輪所轉(zhuǎn)過的角度。 回程運動角 —— 從動件靠近凸輪軸心過程，凸輪所轉(zhuǎn)過的角度。 遠休止角 —— 從動件在最遠 位置停留過程中凸輪所轉(zhuǎn)過的角度。 近休止角 —— 從動件在最近位置停留過程中凸輪所轉(zhuǎn)過的角度。 從動件的運動規(guī)律 ： 指從動件的位移 s、速度 v、加速度 a 及加速度等隨時間 t 和凸輪轉(zhuǎn)角 ? 變化的規(guī)律。 從動件的運動線圖 ： 從動件的 s、 v、 a、 j 隨時間 t 或凸輪轉(zhuǎn)角 δ變化的曲線。 一． 常用的運動規(guī)律 ： 1)多項式類 s(δ )=c0+c1δ + c2δ 2+ c1δ 3+?????????????? ?? ?? ?? ?+δ n 2）三角函數(shù)類 。 幾種常見運動規(guī)律的運動線圖和特點 名稱 運動線圖 特點及 應(yīng)用 等 速 運 動 規(guī) 律 取 n =1 的多項式類方程： s=c0+c1δ 。v=ω c1。a=0 邊界條件： δ =0， s=0。 δ =Ф， s=h。 得： c0=0。 c1=h/Ф 。 得方程： s= （ h/Ф） δ 。 v=ω h/Ф =c ； a=0 從動件速度為常量，其位移曲線為一條斜率為常數(shù)的斜直線，故又稱直線運動規(guī)律。 特點：速度曲線不連續(xù)，從動件運動起始和終止位置速度有突變，會產(chǎn)生剛性沖擊。 適用場合：低速輕載。 等 加 速 等 減 速 運 動 規(guī) 律 取 n =2 的多項式類方程： s==c0+c1δ + c2δ 2。 v= c1+ 2c2ω δ 。 a=2c2ω 2 邊界條件： δ =0， s=0。δ =Ф， s=h/2。 δ =0， v=0。 得 待定系數(shù) ： c0=0。 c1=0。 c2=2h/Ф 2。 等加速段方 程： s=（ 2h/Ф） δ 2 。v=(4hω /Ф 2) δ ； a=4hω 2/Ф 2 從動件在推程或回程的前半段作等加速運動，后半段作等減速運動。通常加速度和減速度絕對值相等，位移曲線關(guān)于 O 點對稱。 特點：速度曲線連續(xù)，不會產(chǎn)生剛性沖擊；因加速度曲線在運動的起始、中間和終止位置有突變，會產(chǎn)生柔性沖擊。 適用場合：中速輕載。 簡 諧 運 動 規(guī) 律 當質(zhì)點在（半徑 R）圓周上作勻速運動時，其在該圓直徑上的投影所構(gòu)成的運動稱為簡諧 運動，由于其加速度曲線為余弦曲線，故又稱為余弦加速度運動規(guī)律。 特點：速度曲線連續(xù)，故不會產(chǎn)生剛性沖擊，但在運動的起始和終止位置加速度曲線不連續(xù)，故會產(chǎn)生柔性沖擊。 適用場合：中速中載。當從動件作無停歇的升 降 升連續(xù)停歇運動時，加速度曲線變成連續(xù)曲線，可用于高速場合。 位移方程：（取 R=h/2） S=h(1cosθ )/2 。 θ /π =φ/Φ S=h[1cos(π φ/Φ )]/2 微分后可求出速度、加速度方程 擺 線 運 動 規(guī) 律 當滾圓沿縱 坐標軸作勻速純滾動時，圓周上一點的軌跡為一擺線。此時該點在縱坐標軸上的投影隨時間變化的規(guī)律稱擺線運動規(guī)律，由于其加速度曲線為正弦曲線，故又稱為正弦加速度運動規(guī)律。 特點：速度曲線和加速度曲線均連續(xù)無突變，故既無剛性沖擊也無柔性沖擊。 適用場合：高速輕載。 位移方程：取 R=h/2π S=A0BRsinθ = ABRsinθ =Rθ Rsinθ =R(θ sinθ ) 另外： θ /2π =φ/Φ 所以： S= h [φ/Φ sin(2π φ/Φ )/2π ] 3－ 4－ 5
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