第9章凸輪機構(gòu)ppt課件

1、9-19-1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類本章教學(xué)內(nèi)容本章教學(xué)內(nèi)容9-29-2推桿的運動規(guī)律推桿的運動規(guī)律9-3 9-3 凸輪輪廓曲線的設(shè)計凸輪輪廓曲線的設(shè)計9-49-4凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機構(gòu)基本尺寸的確定運用運用內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)內(nèi)燃機配氣凸輪機構(gòu)等速運動凸輪繞線機等速運動凸輪繞線機雙凸輪組合寫雙凸輪組合寫R R字機構(gòu)字機構(gòu)圓柱凸輪輸送機圓柱凸輪輸送機組成組成由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成。由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成。9.1 9.1 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和分類9.1.1 9.1.1 凸輪機構(gòu)的應(yīng)用凸輪機構(gòu)的應(yīng)用1.1.按凸輪形狀分類按凸輪形狀分

2、類2.2.從動件形狀分類從動件形狀分類1)1)盤形凸輪盤形凸輪 2)2)移動凸輪移動凸輪 3)3)圓柱凸輪圓柱凸輪 （端面）（端面）1)1)尖端從動件尖端從動件2)2)曲面從動件曲面從動件3)3)滾子從動件滾子從動件4)4)平底從動件平底從動件9.1.2 9.1.2 凸輪機構(gòu)的類型凸輪機構(gòu)的類型4. 4. 按保持接觸方式分類按保持接觸方式分類2)2)幾何形狀封閉幾何形狀封閉1)1)移動從動件移動從動件( (對心、偏置對心、偏置) )2)2)擺動從動件擺動從動件1)1)力封閉重力、彈簧）力封閉重力、彈簧）（1 1凹槽凸輪機構(gòu)凹槽凸輪機構(gòu)（3 3等寬凸輪機構(gòu)等寬凸輪機構(gòu)（4 4等徑凸輪機構(gòu)等徑凸輪

3、機構(gòu)（5 5共軛凸輪機構(gòu)共軛凸輪機構(gòu) （2 2凸緣凸輪機構(gòu)凸緣凸輪機構(gòu)3. 3. 按從動件的運動形式分類按從動件的運動形式分類運動特點：連續(xù)回轉(zhuǎn)運動特點：連續(xù)回轉(zhuǎn) 往復(fù)運動。往復(fù)運動。優(yōu)點：可精確實現(xiàn)任意運動規(guī)律，簡單緊湊。優(yōu)點：可精確實現(xiàn)任意運動規(guī)律，簡單緊湊。缺陷：高副，線接觸，易磨損。缺陷：高副，線接觸，易磨損。9.1.3 9.1.3 凸輪機構(gòu)的特點凸輪機構(gòu)的特點運用：傳力不大的場合。運用：傳力不大的場合。00010100r0s0202T(360o)h基圓，基圓半徑基圓，基圓半徑rb；升程升程 h近休，近休止角近休，近休止角02回程，回程運動角回程，回程運動角0遠休，遠休止角遠休，遠休止

4、角01推程，推程， 推程運動角推程運動角0 h剛性沖擊：剛性沖擊：加速度無窮大突變引起的沖擊。加速度無窮大突變引起的沖擊。(1)(1)等速運動等速運動 sav+-特點：有剛性沖擊。特點：有剛性沖擊。運用：低速輕載。運用：低速輕載。9.2.2 從動件常用運動規(guī)律從動件常用運動規(guī)律(2)等加等減速運動等加等減速運動柔性沖擊：柔性沖擊：加速度有限值突變引起的沖擊。加速度有限值突變引起的沖擊。特點：有柔性沖擊特點：有柔性沖擊運用：中速輕載。運用：中速輕載。12345600h/2h/22h/02h/00149414h2/024h2/02sOvOaO（3 3余弦加速度簡諧運動規(guī)律：當(dāng)質(zhì)點在圓周上作勻速運余

5、弦加速度簡諧運動規(guī)律：當(dāng)質(zhì)點在圓周上作勻速運動時，其在該圓直徑上的投影構(gòu)成了簡諧運動。動時，其在該圓直徑上的投影構(gòu)成了簡諧運動。特點：有柔性沖擊。特點：有柔性沖擊。運用：中速中載。運用：中速中載。123456av vs sh0123456Vmax=1.57h/0Vmax=1.57h/0（4 4正弦加速度擺線運動規(guī)律：當(dāng)圓沿著坐標系的縱軸正弦加速度擺線運動規(guī)律：當(dāng)圓沿著坐標系的縱軸作勻速純滾動時，圓周上的各點將描繪出一條擺線，此時，作勻速純滾動時，圓周上的各點將描繪出一條擺線，此時，圓周上的各點在縱周上的投影便構(gòu)成了擺線運動規(guī)律。圓周上的各點在縱周上的投影便構(gòu)成了擺線運動規(guī)律。特點：無沖擊。特點

6、：無沖擊。運用：高速。運用：高速。s123456vah00r=h/2vmax=2h/0amax=6.28h2/02vs a hooo 9.2.3 運動規(guī)律的組合運動規(guī)律的組合將幾種運動規(guī)律組合，以改將幾種運動規(guī)律組合，以改善運動特性。善運動特性。+-將幾種運動規(guī)律組合，以改將幾種運動規(guī)律組合，以改善運動特性。善運動特性。vs a hooo 正弦改進等速運動規(guī)律正弦改進等速運動規(guī)律9.2.3 運動規(guī)律的組合運動規(guī)律的組合9.2.4 選擇運動規(guī)律應(yīng)考慮的問題了解）選擇運動規(guī)律應(yīng)考慮的問題了解）（1工程上對從動件運動有要求，應(yīng)嚴格滿足。工程上對從動件運動有要求，應(yīng)嚴格滿足。（2工作過程只要求從動件完

7、成一行程，對運動規(guī)工作過程只要求從動件完成一行程，對運動規(guī)律并無嚴格要求。則應(yīng)選擇直線或圓弧等易加工曲線律并無嚴格要求。則應(yīng)選擇直線或圓弧等易加工曲線作為凸輪的輪廓曲線。作為凸輪的輪廓曲線。（3對高速或輸出構(gòu)件質(zhì)量大的凸輪，要求有較好對高速或輸出構(gòu)件質(zhì)量大的凸輪，要求有較好的動力特性，除了避免出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還應(yīng)的動力特性，除了避免出現(xiàn)剛性或柔性沖擊外，還應(yīng)當(dāng)考慮當(dāng)考慮vmax和和 amax。運動規(guī)律運動規(guī)律 maxamax沖擊沖擊應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍等等 速速 1.0 剛性剛性低速輕載低速輕載等加等減速等加等減速 2.0 4.0柔性柔性中速輕載中速輕載余弦加速余弦加速 1.57 4.93

8、柔性柔性中速中載中速中載正弦加速正弦加速 2.0 6.28 無無高速輕載高速輕載從動件運動規(guī)律特性比較從動件運動規(guī)律特性比較9.3.1 9.3.1 凸輪廓線設(shè)計的基本原理凸輪廓線設(shè)計的基本原理9.3.2 9.3.2 用作圖法設(shè)計凸輪廓線用作圖法設(shè)計凸輪廓線Ar0609090120-s12345 67 891011121314 601209090135781 3 5 7 8911 13 159111312141876543214131211109r0609090120-1234567891011121314As 601209090135781 3 5 7 8911 13 159111312141

9、876543214131211109重要規(guī)定重要規(guī)定基園半徑在理論廓線上度量。基園半徑在理論廓線上度量。123456788765432191011121314151413121110 9s 601209090135781 3 5 7 8911 13A A-O Os 601209090135781 3 5 7 8911 13 1591113121412345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k14k15123456781514131211109A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8120

10、60 90 B111B222B333B444B555B666B777-r0ABld 60120909012341 2 3 45 67 85768基本尺寸：基本尺寸：r0 r0 ，e e ，rT rT ，l llbFR2FR1Fttnn112222Bd-Fsin(+1 )+(FR1FR2 )cos2=0G+Fcos(+1 ) (FR1 + FR2 )sin2=0FR2 cos2 (l+b) FR1 cos2 b=0vGF=cos(+1 )(1+2b/l) sin(+1 )tg2G作用力作用力0時，機構(gòu)自鎖。時，機構(gòu)自鎖。臨界壓力角臨界壓力角11202cos() (1)sin()tancosbFl

11、F解方程得臨界壓力角解方程得臨界壓力角 :c212arctan1/(1)tancbl凸輪機構(gòu)最大壓力角凸輪機構(gòu)最大壓力角maxmax位置的確定位置的確定: : a a、對于等速運動規(guī)律來講，、對于等速運動規(guī)律來講，maxmax出現(xiàn)在出現(xiàn)在S=0S=0處；處； 220)/(estgeddsrds/dnnPeOCBvvr r0 0凸輪的基圓半徑凸輪的基圓半徑r0r0與凸輪機構(gòu)壓力角與凸輪機構(gòu)壓力角的關(guān)系的關(guān)系: :=(ds/d-e)/(r02-e2)1/2+s=(ds/d-e)/(r02-e2)1/2+ss0sDtg=CP/BC =(OP-e)/BCtg=CP/BC =(OP-e)/BC偏距偏距e

12、 e 的確定的確定正確偏置正確偏置錯誤偏置錯誤偏置 onnnn o推程應(yīng)使導(dǎo)路和瞬心位于凸輪轉(zhuǎn)動中心同側(cè)，以減推推程應(yīng)使導(dǎo)路和瞬心位于凸輪轉(zhuǎn)動中心同側(cè)，以減推程小壓力角。程小壓力角。但同時增大了回程壓力角，故偏距但同時增大了回程壓力角，故偏距 e 不能太大。不能太大。凸輪機構(gòu)基圓半徑凸輪機構(gòu)基圓半徑r0 r0 的確定的確定: : 1 1、通過計算的方法來確定：、通過計算的方法來確定：220)/(estgeddsraa rt rt rt rt aa rt 0 rt 0 rt rt aa rt rt 0 0 rt rt aa rt 0rt 0aaaa具體的具體的rt可以通過作圖和經(jīng)驗求得：可以通過作圖和經(jīng)驗求得：三圓法確定凸輪的三圓法確定凸輪的理理m