05-1 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)課件

第5章凸輪機(jī)構(gòu)低副機(jī)構(gòu)一般只能近似的實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，而且設(shè)計(jì)較為困難和復(fù)雜。當(dāng)要求從動(dòng)件的位移、速度和加速度必須嚴(yán)格的按照預(yù)定規(guī)律變化時(shí)，常采用凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)方便，利用不同的凸輪廓線可以使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)各種給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在自動(dòng)機(jī)械和機(jī)械自動(dòng)控制裝置中獲得廣泛的應(yīng)用。05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)：1.知識(shí)目標(biāo)⑴熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用。⑵掌握凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法圖解方法。⑶熟悉從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律和運(yùn)動(dòng)方程。⑷了解解析法設(shè)計(jì)平面凸輪輪廓的直角坐標(biāo)方程式。⑸掌握凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)影響因素。⑹熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、常用材料和工作圖例。05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)2.能力目標(biāo)⑴具有繪制從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移線圖的能力。⑵能夠正確應(yīng)用從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)方程。⑶具有圖解設(shè)計(jì)平面凸輪輪廓的能力。⑷具有應(yīng)用平面凸輪機(jī)構(gòu)解析法設(shè)計(jì)的初步能力。⑸具有合理確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的能力。⑹具有合理確定凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和材料，以及繪制凸輪工作圖的能力。05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5.1凸輪機(jī)構(gòu)的類型和應(yīng)用

5.1.1凸輪機(jī)構(gòu)的組成和類型圖5-1內(nèi)燃機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)圖5-2自動(dòng)車床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)1.按凸輪的形狀分⑴盤形凸輪；⑵移動(dòng)凸輪；⑶圓柱凸輪圖5-3仿形車削刀架機(jī)構(gòu)05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)2.按從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)型式和運(yùn)動(dòng)方式分從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)型式有如下四種：⑴尖底從動(dòng)件；⑵滾子從動(dòng)件⑶平底從動(dòng)件；⑷球面底從動(dòng)件按照從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式有：⑴直動(dòng)（移動(dòng)）從動(dòng)件；⑵擺動(dòng)從動(dòng)件05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5.2從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律以凸輪轉(zhuǎn)角為橫坐標(biāo)、從動(dòng)件位移為縱坐標(biāo)，用曲線將從動(dòng)件在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)中的位移變化規(guī)律表示出來(lái)，該曲線稱為從動(dòng)件的位移線圖

05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5.2.1從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的運(yùn)動(dòng)方程和線圖1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律（拋物線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）

05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)3.余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律）4.正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律（擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律）05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)從動(dòng)件基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)方程等速運(yùn)動(dòng)等加-等減速運(yùn)動(dòng)余弦加速度運(yùn)動(dòng)正弦加速度運(yùn)動(dòng)05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5.2.2從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇在選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，首先應(yīng)滿足機(jī)器的具體工作要求，同時(shí)還要考慮使凸輪機(jī)構(gòu)具有良好的動(dòng)力特性和便于加工制造。05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練案例5-1：試選擇如圖5-12所示繞線機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。分析：繞線機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)減速傳動(dòng)，驅(qū)動(dòng)繞線軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，其上固聯(lián)的蝸桿4同步轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)蝸輪5及其上固聯(lián)的盤形凸輪1轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)從動(dòng)件2繞固定鉸鏈作往復(fù)擺動(dòng)，使桿端的線均勻地纏繞在繞線軸3的卷筒上。05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5.3凸輪輪廓設(shè)計(jì)

5.3.1用圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓根據(jù)機(jī)器的使用場(chǎng)合和工作要求選定凸輪機(jī)構(gòu)類型及從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律后，就可根據(jù)選定的基圓半徑進(jìn)行凸輪的輪廓曲線設(shè)計(jì)。凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)的方法有圖解法和解析法兩種，圖解法依據(jù)從動(dòng)件的位移線圖，解析法依據(jù)從動(dòng)件的位移方程。圖解法的基本原理是反轉(zhuǎn)法。

05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)1.對(duì)心移動(dòng)尖底從動(dòng)件盤形凸輪輪廓反轉(zhuǎn)時(shí)其導(dǎo)路中心線始終通過(guò)凸輪軸心05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)2.對(duì)心移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪輪廓⑴繪制理論輪廓：⑵繪制實(shí)際輪廓：凸輪理論輪廓與實(shí)際輪廓是等距曲線

05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)3.偏置移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓反轉(zhuǎn)時(shí)其導(dǎo)路中心線始終與偏距圓相切05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)4.擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓反轉(zhuǎn)中擺動(dòng)從動(dòng)件的轉(zhuǎn)軸始終在擺軸圓上05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5.平底從動(dòng)件盤形凸輪輪廓05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)思考和實(shí)訓(xùn)習(xí)題5-14：從動(dòng)件升程

凸輪轉(zhuǎn)角時(shí)從動(dòng)件等速運(yùn)動(dòng)上升到最高位置；時(shí)從動(dòng)件在最高位置不動(dòng)；時(shí)從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)返回；時(shí)，從動(dòng)件在最低位置不動(dòng)。試?yán)L出從動(dòng)件的位移線圖。提示：⑴從動(dòng)件在升程的位移線圖是一條斜直線；⑵從動(dòng)件在回程的位移線圖是兩條光滑連接的拋物線。05-1從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律和凸輪圖解法設(shè)計(jì)5-15:按題5-14的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)一對(duì)心滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓。已知凸輪基圓半徑，滾子半徑，凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)。提示