凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計ppt課件(已修改)
2025-01-24 08:58 本頁面
【正文】 第六章 凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計 167。 6－ 1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 167。 6－ 2 從動件的運(yùn)動規(guī)律 167。 6－ 3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計 167。 6－ 4 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定 167。 6－ 5* 力封閉凸輪機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析 ① 從動件運(yùn)動規(guī)律 、 特點(diǎn) 、 適用范圍，尤其是位移線圖的繪制； ② 凸輪理論輪廓曲線與實(shí)際輪廓曲線的關(guān)系； ③ 凸輪壓力角 α 與基圓半徑 r0的關(guān)系； ④ 圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線及主要尺寸的確定。 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)： 凸輪機(jī)構(gòu)主要是由 凸輪 、 從動件 和 機(jī)架 所組成的一種高副機(jī)構(gòu) 。 167。 6－ 1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和組成 凸輪 從動件 機(jī)架 A B 凸輪機(jī)構(gòu) .exe 在凸輪機(jī)構(gòu)中 ， 一般是以 凸輪為原動件 (且作等速轉(zhuǎn)動或移動 ) ，通過凸輪的輪廓與從動件始終直接接觸，從而推動從動件作來回的移動或往復(fù)的擺動。 齒凸連組合壓力機(jī) .exe 內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu) .exe 凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的機(jī)構(gòu)，被廣泛地用于 自動、半自動機(jī)械 中。 等速運(yùn)動凸輪繞線機(jī) .exe 1)盤形凸輪 機(jī)構(gòu) 凸輪是繞固定軸線轉(zhuǎn)動且向徑變化的盤形零件。 最基本形式，應(yīng)用最廣 二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類 (五種 ) 內(nèi)燃機(jī)氣門機(jī)構(gòu) 由于凸輪與從動件在同一平面內(nèi)運(yùn)動 ， 故它是一種 平面凸輪機(jī)構(gòu)。 2)移動凸輪 機(jī)構(gòu) 凸輪可以看作是回轉(zhuǎn)半徑無限大的盤形凸輪，凸輪作往復(fù)移動。 靠模車削機(jī)構(gòu) 由于凸輪與從動件在同一平面內(nèi)運(yùn)動 ， 故 它是一種平面凸輪機(jī)構(gòu)。 3)圓柱凸輪 機(jī)構(gòu) 將移動凸輪卷成圓柱體所形成的凸輪 ， 由于凸輪與從動件在不同的平面內(nèi)運(yùn)動 ,故 它是一種空間凸輪機(jī)構(gòu) 。 自動送料機(jī)構(gòu) 擺動圓柱凸輪 .exe 1） 尖頂從動件 凸輪機(jī)構(gòu) 2）滾子從動件凸輪機(jī)構(gòu) 3）平底從動件凸輪機(jī)構(gòu) 由于不計摩擦?xí)r，該機(jī)構(gòu)壓力角恒為零，故傳力性能最好 ；另外由于凸輪輪廓與平底的接觸面間容易于形成楔形油膜，故潤滑情況較好，常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)中。 因尖頂易于磨損，故只適宜于傳力不大的低速凸輪機(jī)構(gòu)中。 由于從動件與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，故耐磨損，可承受較大的載荷，應(yīng)用最廣。 1） 直動從動件 凸輪機(jī)構(gòu) 2）擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu) 2) 偏置 (或偏心 ) 凸輪機(jī)構(gòu) (其中 e為偏心距 ) 1)對心凸輪機(jī)構(gòu)： 若導(dǎo)路中心線通過凸輪回轉(zhuǎn)中心 O點(diǎn) 1） 力封閉凸輪機(jī)構(gòu) 封閉 方式可分 利用重力、彈簧力或其他外力使從動件與凸輪輪廓始終保持接觸的凸輪機(jī)構(gòu)。 靠模車削機(jī)構(gòu) 2）幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu) 利用凸輪或從動件本身的特殊幾何形狀使從動件與凸輪輪廓始終保持接觸的凸輪機(jī)構(gòu)。 對心尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) ,如圖（ a） 偏置尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) ,如圖（ b） 偏置滾子直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) ,如圖（ c） 滾子擺動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) ,如圖（ d） …… 三、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 1） 結(jié)構(gòu)簡單 ； 凸輪機(jī)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用于 自動機(jī)械、半自動機(jī)械中，且 傳遞動力不大的場合 。 2）從動件可以實(shí)現(xiàn)任意設(shè)定的運(yùn)動規(guī)律； 3）凸輪輪廓形狀復(fù)雜 ,制造困難； 4）由于點(diǎn)、線接觸，壓強(qiáng)大，易磨損。 167。 6－ 2 從動件的運(yùn)動規(guī)律 一 、 凸輪機(jī)構(gòu)的基本名詞術(shù)語 基圓 :以 O點(diǎn)為園心 ， 以凸輪理論輪廓曲線 上的最小向徑為半徑所作的圓 ,基圓半徑用 r0表示 。 推程角 :δ0 推程 :AB段 遠(yuǎn)休止角 :δ01 回程角 :δ0′ 回程 : CD段 近休止角 :δ02 下面以 對心尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu) 為例來進(jìn)行說明。 行程 :h 2）在凸輪機(jī)構(gòu)中，其從動件運(yùn)動規(guī)律與凸輪輪廓曲線形狀密切相關(guān)。也就是說從動件需要有什么樣的運(yùn)動規(guī)律，就要設(shè)計出與之相適應(yīng)的凸輪輪廓曲線，所以在設(shè)計凸輪輪廓時，首先要確定從動件的運(yùn)動規(guī)律。 結(jié)論： 1）由位移線圖可知 ,凸輪轉(zhuǎn)過一周時，從動件的運(yùn)動過程是：升 —停 —降 —停 ，此運(yùn)動過程稱為一個運(yùn)動循環(huán)。須注意的是：一個運(yùn)動循環(huán)中不一定都有以上四個運(yùn)動過程，但至少都有 升程 和 回程 兩個運(yùn)動過程。 因此凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計的主要任務(wù)就是： 首先根據(jù)工作要求和條件選定從動件的運(yùn)動規(guī)律，然后繪制凸輪的輪廓曲線。 位移方程 )(?fS ?速度方程 ???? ddsdtdddsdtdsv ????加速度方程 222???? dsddtdddvdtdva ????類速度 類加速度 二、從動件的基本運(yùn)動規(guī)律 所謂從動件運(yùn)動規(guī)律，是指從動件在推程或回程時，其位移、速度和加速度隨時間 t（或凸輪轉(zhuǎn)角 δ ）變化的規(guī)律。其方程分別為 : 將上述方程分別用圖形來表示 ,此圖形分別稱為從動件的位移、速度和加速度線圖 。 作者：潘存云教授 δ a h/2 δ 0 h/2 1 δ s 2 3 5 4 6 2hω/δ 0 4hω2/δ 20 δ v 位移線圖 速度線圖 加速度線圖 目前，工程上可采用的從動件的運(yùn)動規(guī)律越來越多，也越來越復(fù)雜，這里只介紹幾種最簡單和常用的運(yùn)動規(guī)律。 邊界條件： 凸輪轉(zhuǎn)過推程運(yùn)動角 δ 0－ 從動件上升 h 位移方程 表達(dá)式： s=C0+ C1δ + C2δ 2+… +Cnδ n (1) 求一階導(dǎo)數(shù)得 速度方程： v = ds/dt 求二階導(dǎo)數(shù)得 加速度方程： a =dv/dt =2 C2ω2+ 6C3ω2δ … +n(n1)Cnω2δ n2 其中： δ － 凸輪轉(zhuǎn)角 ， ω－ 凸輪角速度 (一
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