機械設計基礎義PPT學習教案

1、會計學1 機械設計基礎義機械設計基礎義 靠模車削機構靠模車削機構 3-1 凸輪機構的應用和類型凸輪機構的應用和類型 第1頁/共29頁 繞線機構繞線機構 3 1 2 A 線線 3-1 凸輪機構的應用和類型凸輪機構的應用和類型 第2頁/共29頁 3 皮帶輪皮帶輪 5 卷帶輪卷帶輪 錄音機卷帶機構錄音機卷帶機構 1 放音鍵放音鍵 2 摩擦輪摩擦輪 4 1 3 2 4 5 放音鍵放音鍵 卷帶輪卷帶輪 皮帶輪皮帶輪 摩擦輪摩擦輪 錄音機卷帶機構錄音機卷帶機構 3-1 凸輪機構的應用和類型凸輪機構的應用和類型 第3頁/共29頁 1 3 2 送料機構送料機構 3-1 凸輪機構的應用和類型凸輪機構的應用和類型

2、 第4頁/共29頁 凸輪機構組成：凸輪機構組成：凸輪、從動件、機架。凸輪、從動件、機架。 凸輪機構的優(yōu)點凸輪機構的優(yōu)點: 只需設計適當的凸輪輪廓只需設計適當的凸輪輪廓 結構簡單、緊湊，設計方便結構簡單、緊湊，設計方便 凸輪機構的缺點凸輪機構的缺點: 高副機構，易磨損高副機構，易磨損 3-1 凸輪機構的應用和類型凸輪機構的應用和類型 第5頁/共29頁 凸輪機構的分類凸輪機構的分類 按照凸輪的形狀：按照凸輪的形狀： 盤形凸輪盤形凸輪 移動凸輪移動凸輪 圓柱凸輪圓柱凸輪 按照從動件的型式：按照從動件的型式： 尖頂從動件尖頂從動件 滾子從動件滾子從動件 平底從動件平底從動件 3-1 凸輪機構的應用和類

3、型凸輪機構的應用和類型 第6頁/共29頁 二、基本概念與名稱二、基本概念與名稱 基圓基圓 推程運動角推程運動角 遠休止角遠休止角 回程運動角回程運動角 近休止角近休止角 升程升程 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 一、凸輪機構設計的基本任務一、凸輪機構設計的基本任務 1) 根據工作要求選定凸輪機構的形式；根據工作要求選定凸輪機構的形式； 2) 從動件運動規(guī)律；從動件運動規(guī)律； 3) 合理確定結構尺寸；合理確定結構尺寸； 4 4) 設計輪廓曲線。設計輪廓曲線。 o t s rmin h B A 01 01 0 0 0 0 02 02 D B C 第7頁/共29頁 位移位移 速度速

4、度 加速度加速度 fs fv fa 線圖線圖。從動件運動規(guī)律通常表示成從動件運動規(guī)律通常表示成 的函數：的函數： 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 三、常用運動規(guī)律三、常用運動規(guī)律 第8頁/共29頁 1. 等速運動等速運動 1 Cv tCCvdts 10 0 dt dv a 0 0 a h vv h s 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 剛性沖擊：剛性沖擊： 由于加速度發(fā)生無窮大突由于加速度發(fā)生無窮大突 度而引起的沖擊稱為剛性度而引起的沖擊稱為剛性 沖擊。沖擊。 第9頁/共29頁 2. 簡諧運動簡諧運動 cos1 2 h s sin 2 h v cos 2 2

5、22 h a 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 s a 123 456 v 1 2 3 4 5 6 h 柔性沖擊：柔性沖擊： 在起始和終止處理論上在起始和終止處理論上a為為 有限值，產生柔性沖擊。有限值，產生柔性沖擊。 第10頁/共29頁 3. 正弦加速度運動（了解）正弦加速度運動（了解） 2 sin 2 1 hs 2 cos1 h v 2 sin 2 2 2 h a 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 運動特征：沒有沖擊運動特征：沒有沖擊 第11頁/共29頁 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 正弦改進等速正弦改進等速 + - v s a h o

6、o o 4. 改進型運動規(guī)律改進型運動規(guī)律 將 幾 種 運將 幾 種 運 動 規(guī) 律 組動 規(guī) 律 組 合 ， 以 改合 ， 以 改 善 運 動 特善 運 動 特 性。性。 第12頁/共29頁 四、運動規(guī)律的特性比較四、運動規(guī)律的特性比較 運動規(guī)律運動規(guī)律 vmax/ms-1 h / amax/ms-1 h / 2 沖沖 擊擊 推薦應用推薦應用 范圍范圍 等速等速1.00剛剛 性性低速輕載低速輕載 等加速等減等加速等減 速速 2.004.00柔柔 性性中速輕載中速輕載 余弦加速度余弦加速度1.574.93柔柔 性性中速中載中速中載 正弦加速度正弦加速度2.006.28高速輕載高速輕載 五次多項

7、式五次多項式1.885.77高速中載高速中載 變形梯形加變形梯形加 速度速度 2.004.89高速輕載高速輕載 3-2 從動件的常用運動規(guī)律從動件的常用運動規(guī)律 第13頁/共29頁 3-3 凸輪機構的壓力角凸輪機構的壓力角 O B 定義：定義：正壓力與推桿上力作用點正壓力與推桿上力作用點B速度方向間的夾角速度方向間的夾角。 F F 若若大到一定程度時，會有：大到一定程度時，會有： 機構發(fā)生自鎖機構發(fā)生自鎖 n n 一、壓力角與作用力的關系一、壓力角與作用力的關系 不考慮摩擦時，作用力沿法線方向。不考慮摩擦時，作用力沿法線方向。 F F F - - 有用分力，沿導路方向有用分力，沿導路方向 -

8、- 有害分力，垂直于導路有害分力，垂直于導路 F F一定時，一定時， F Ff F F F Ff u 為了保證凸輪機構正常工作，要求：為了保證凸輪機構正常工作，要求： max rT arT rT arT0 rT arT rT 第20頁/共29頁 3-4 圖解法設計凸輪輪廓圖解法設計凸輪輪廓 rmin 對心直動平底對心直動平底從動件從動件凸輪機構中，已知凸輪機構中，已知 凸輪的基圓半徑凸輪的基圓半徑rmin，角速度角速度和從動件的和從動件的 運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線。運動規(guī)律，設計該凸輪輪廓曲線。 設計步驟：設計步驟： 選比例尺選比例尺 l l作基圓作基圓rmin。 反向等分各運動角。原則是

9、：陡密緩疏。反向等分各運動角。原則是：陡密緩疏。 確定反轉后，從動件平底直線在各等份點的位置。確定反轉后，從動件平底直線在各等份點的位置。 作平底直線族的內包絡線。作平底直線族的內包絡線。 3、對心直動平底對心直動平底從動件從動件盤形凸輪盤形凸輪 8 7 6 5 4 3 2 1 910 11 12 13 14 - A 60 1209090 1 3 5 7 8 1 3 5 7 8 911 13 15 9 11 13 12 14 s 1 2 34 5 6 7 8 15 14 13 12 11109 對平底推桿凸輪機構，也有失真現象。對平底推桿凸輪機構，也有失真現象。 O rmin 可通過增大可通過

10、增大rmin解決此問題。解決此問題。 rmin 第21頁/共29頁 擺動擺動從動件從動件凸輪機構中，已凸輪機構中，已 知凸輪的基圓半徑知凸輪的基圓半徑rmin，角速角速 度度 ，擺桿長度擺桿長度l l以及擺桿回以及擺桿回 轉中心與凸輪回轉中心的距轉中心與凸輪回轉中心的距 離離d，擺擺桿角位移方程，桿角位移方程，設計設計 該凸輪輪廓曲線。該凸輪輪廓曲線。 4、擺動擺動從動件從動件盤形凸輪機構盤形凸輪機構 60 1209090 1 2 3 4 5 6 7 8 5 6 7 8 s B1B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 120 60 90 - d A B l B1 1 1 rmin B22 2 B7 7 7 B6 6 6 B5 5 5 B4 4 4 B3