第三章凸輪機(jī)構(gòu)

第3章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型§3－2從動件的常用運(yùn)動規(guī)律§3－4圖解法設(shè)計凸輪的輪廓曲線§3－3凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型

一、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用1、組成：凸輪從動件機(jī)架2、特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、緊湊；可精確實(shí)現(xiàn)從動件任意的運(yùn)動規(guī)律；設(shè)計方法簡單；高副接觸易磨損；制造較連桿機(jī)構(gòu)困難。3、應(yīng)用：用于實(shí)現(xiàn)運(yùn)動規(guī)律有特殊要求，載荷不大、行程較小的場合，廣泛用于各種機(jī)械，特別是控制裝置、儀器儀表、自動機(jī)械中?！?－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型

§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型

§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類1、按凸輪的形狀分盤形凸輪移動凸輪§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型圓柱凸輪圓柱凸輪§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型2、按從動件分按運(yùn)動形式分直動從動件對心直動從動件偏置直動從動件擺動從動件§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型按接觸形式分尖端從動件滾子從動件平底從動件§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型分隔18§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類1、按凸輪的形狀分盤形凸輪移動凸輪溫故知新圓柱凸輪一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成特點(diǎn)§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型2、按從動件的運(yùn)動形式和接觸形式分尖端從動件滾子從動件平底從動件§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型接觸形式比較接觸形式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用尖端滾子平底結(jié)構(gòu)緊湊，能與任意形狀的輪廓接觸，實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動規(guī)律。易磨損，承載能力低低速、輕載耐磨損結(jié)構(gòu)復(fù)雜中載，應(yīng)用最廣易形成油膜，潤滑好，耐磨損；=C，一般=0，受力好，效率高凸輪廓線不能內(nèi)凹，運(yùn)動規(guī)律受限制高速§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型3、按凸輪與從動件保持接觸的方法分力封閉：重力、彈簧力重力封閉彈簧力封閉§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型3、按凸輪與從動件保持接觸的方法分力封閉：重力、彈簧力幾何封閉：凹槽、等寬、等徑、主回凹槽凸輪§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型B等寬凸輪B§3－1凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型等徑凸輪r1r2r1+r2=const2、偏置距e偏置圓3、行程h（或φmax）——從動件的最大位移（或角位移）1、基圓半徑rmin——凸輪轉(zhuǎn)動中心到輪廓曲線的最短距離§3—2從動件的運(yùn)動規(guī)律一、名詞術(shù)語rminrmin§3—2從動件的運(yùn)動規(guī)律4、運(yùn)動過程凸輪轉(zhuǎn)角廓線從動件行程推程推程運(yùn)動角升h遠(yuǎn)休止程遠(yuǎn)休止角停止回程回程運(yùn)動角降h近休止程近休止角停止位移曲線┛┛動畫§3—2從動件的運(yùn)動規(guī)律一、凸輪廓線設(shè)計方法的基本原理基本方法：反轉(zhuǎn)法給整個凸輪機(jī)構(gòu)施以“-”時，不影響各構(gòu)件之間的相對運(yùn)動，此時，凸輪將靜止，而從動件尖頂復(fù)合運(yùn)動的軌跡即凸輪的輪廓曲線。O§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計基本問題：已知：rmin、（方向）、e（大小、方向），從動件的類型及運(yùn)動規(guī)律，求凸輪廓線。凸輪-----靜止機(jī)架-----以“-”繞o點(diǎn)轉(zhuǎn)動從動件隨機(jī)架以“-”反轉(zhuǎn)相對機(jī)架按s=f()運(yùn)動反轉(zhuǎn)法顯然：反轉(zhuǎn)后從動件頂點(diǎn)的軌跡即是凸輪的理論廓線。O§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計顯然：反轉(zhuǎn)后跡點(diǎn)的軌跡即是凸輪的理論廓線。凸輪-----靜止機(jī)架-----以“-”繞o點(diǎn)轉(zhuǎn)動從動件隨機(jī)架以“-”反轉(zhuǎn)相對機(jī)架按s=f()運(yùn)動一、凸輪廓線設(shè)計方法的基本原理溫故知新---對整個機(jī)構(gòu)加繞O點(diǎn)的反轉(zhuǎn)運(yùn)動反轉(zhuǎn)法已知：rmin，（方向），e，

s=f()，設(shè)計凸輪廓線1.直動尖頂從動件盤形凸輪二、用作圖法設(shè)計凸輪廓線§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計S-δ線圖Oμsμl2、直動滾子從動件盤形凸輪已知：rmin，（方向），e，rr，s=f()，設(shè)計凸輪廓線?！?—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計S-δ線圖μsμl把滾子中心A當(dāng)作尖端2、直動滾子從動件盤形凸輪O理論廓線

以理論廓線上各點(diǎn)為圓心，作滾子圓族，其包絡(luò)線即為實(shí)際廓線。實(shí)際廓線已知：rmin

，（方向），e，rr，s=f()，設(shè)計凸輪廓線。§3-3凸輪輪廓曲線的設(shè)計動畫S-δ線圖μsμl3、對心直動平底從動件盤形凸輪已知：rmin

，（方向），s=f()，設(shè)計凸輪廓線。在理論廓線上各點(diǎn)作出相應(yīng)的平底直線族，其包絡(luò)線即為實(shí)際廓線?！?—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計動畫S-δ線圖偏置直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)O§3—3凸輪輪廓曲線的設(shè)計O┗┗┗┗┗┗在偏距圓或基圓上凸輪反轉(zhuǎn)角度的度量：推桿位移的度量：沿導(dǎo)路方向!φ角不可在輪廓上度量§3—4凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與基本尺寸一、凸輪機(jī)構(gòu)中的壓力角與作用力的關(guān)系壓力角：不計摩擦?xí)r，從動件受力方向與速度方向的夾角。17FF"F′F"=F′tanF′一定，↑

→F"↑

→↓甚至自鎖∴max≤[]=30°——直動=45°——擺動

P與e在輪心O點(diǎn)的同側(cè)，取“－”，異側(cè)取“＋”。討論與s有關(guān)，各點(diǎn)不同；與e的大小和方位有關(guān)；當(dāng)s、ds/dδ、e一定時，§3—4凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與基本尺寸二、凸輪機(jī)構(gòu)中的壓力角與基圓半徑rmin的關(guān)系偏置的目的：減小推程壓力角§3-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定確定r0的原則：在結(jié)構(gòu)尺寸允許的條件下，盡可能使減小；在不超過的條件下，選較小的r0。§3-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定三、滾子半徑的確定設(shè)：當(dāng)理論廓線內(nèi)凹時，當(dāng)理論廓線外凸時，輪廓變尖輪廓失真§3-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定輪廓變尖輪廓失真為避免運(yùn)動失真，常?。夯蚺e例例、圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，從動件的起始上升點(diǎn)為C0點(diǎn)，試標(biāo)出從C0點(diǎn)到C點(diǎn)接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過