了解凸輪機構(gòu)從動件典型運動規(guī)律濟南職業(yè)課件

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程了解凸輪機構(gòu)從動件典型運動規(guī)律主講人：陳恒超濟南職業(yè)學(xué)院目

錄content01等速運動規(guī)律02等加速–等減速運動規(guī)律03余弦加速度運動規(guī)律濟南職業(yè)學(xué)院04正弦加速度運動規(guī)律常用的從動件運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速–等減速運動規(guī)律、余弦加速度運動規(guī)律和正弦加速度運動規(guī)律。(a)等速運動規(guī)律(b)等加速━等減速運動規(guī)律(c)余弦加速度運動規(guī)律(d)正弦加速度運動規(guī)律圖3.8常用的從動件運動規(guī)律表3.1常用的從動件運動規(guī)律常用的從動件運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速–等減速運動規(guī)律、余弦加速度運動規(guī)律和正弦加速度運動規(guī)律。(a)等速運動規(guī)律圖3.8常用的從動件運動規(guī)律一、等速運動規(guī)律等速運動規(guī)律指當凸輪等角速度轉(zhuǎn)動時，從動件上升或下降的運動速度保持不變。等速運動規(guī)律的運動線圖如圖3.8（a）所示。由圖可見，s-φ曲線為斜直線。V-φ曲線在從動件運動的開始和終止的瞬時有突變，所以此時從動件的加速度在理論上將出現(xiàn)瞬時的無窮大值，致使從動件突然產(chǎn)生非常大的慣性力，因而使凸輪機構(gòu)受到極大的沖擊，這種沖擊稱為剛性沖擊。因此，這種運動規(guī)律一般僅用于低速凸輪機構(gòu)中。圖3.8常用的從動件運動規(guī)律(b)等加速━等減速運動規(guī)律二、等加速—等減速運動規(guī)律（又稱拋物線運動規(guī)律)當凸輪以等角速度轉(zhuǎn)動時，從動件在一個推程或一個回程的前半程作等加速運動，后半程作等減速運動，這種運動規(guī)律為等加速–等減速運動規(guī)律。加速度與減速度的絕對值可以相等也可以不相等。由運動線圖3.8(b)可見，s-φ曲線為拋物線，所以又稱為拋物線運動規(guī)律。v-φ(曲線為兩段斜直線。a-φ曲線在A、B、C三點有限值突變，因而從動件的慣性力也有有限值突變，因而引起的沖擊是有限的，特稱這種沖擊為柔性沖擊。因此，此種運動規(guī)律不適宜作高速運動，只適用于中低速、輕載的場合。等加速等減速運動規(guī)律的運動線圖可按如下方法作圖（如圖3.8(b)所示）：在縱坐標軸上將行程h分成相等的兩部分，在橫坐標軸上，將凸輪的推程角亟Φ0也分成相等的兩部分；將Φ0/2等分成若干份（圖中等分成四份)，得各分點1，2，3，…，過這些分點分別作橫坐標軸的垂線；將h/2分成與上面相同的份數(shù)，得各分點1'，2'，3'，…，連接O1'，O2'，O3'，…。與相應(yīng)的垂線分別交于1"，2"，3"，…；將這些交點用平滑的曲線相連，即得等加速運動推程前半程的位移曲線。用同樣的方法可畫出等減速運動運動的位移曲線。圖3.8常用的從動件運動規(guī)律(b)等加速━等減速運動規(guī)律二、等加速—等減速運動規(guī)律（又稱拋物線運動規(guī)律)圖3.8常用的從動件運動規(guī)律(c)余弦加速度運動規(guī)律三、余弦加速度運動規(guī)律（又稱簡諧運動規(guī)律)當凸輪作等角速度轉(zhuǎn)動時，從動件的加速度按余弦規(guī)律變化，此種運動規(guī)律稱為余弦加速度運動規(guī)律。余弦加速度運動規(guī)律的a-φ曲線為余弦曲線，v-φ曲線為正弦曲線，s一φ曲線為簡諧運動曲線，故這種運動規(guī)律又稱為簡諧運動規(guī)律。運動線圖如圖3.8(c）所示。當凸輪機構(gòu)作有停歇的運動時，由圖3.8(c)可見，a-φ曲線在首、末兩點有突變，故有柔性沖擊，這種情況僅適用于中低速的凸輪機構(gòu)。若凸輪機構(gòu)作無停歇的往復(fù)運動時，加速度曲線是一條連續(xù)的余弦曲線，加速度沒有突變，可以消除柔性沖擊。所以，對于無停歇的運動型式來說，可用于高速的場合。圖3.8常用的從動件運動規(guī)律(c)余弦加速度運動規(guī)律三、余弦加速度運動規(guī)律（又稱簡諧運動規(guī)律）余弦加速度運動規(guī)律的運動線圖可按如下方法作圖（如圖3.8(c)所示)：在縱坐標軸上以從動件的升程h為直徑作一輔助半圓，將此半圓若干等分（圖中為六等分)，得各分點1‘，2’，3‘、…，過這些分點作平行于橫坐標軸的直線；把凸輪推程角Φo也分成相同的份數(shù)，得各分點1，2，3，…，過這些分點作橫坐標軸的垂線;與上述各對應(yīng)的平行于橫坐標軸的直線交于1"，2"，3"，…，用平滑的曲線連接這些點，即得到推程時余弦加速度運動規(guī)律的從動件的位移曲線。圖3.8常用的從動件運動規(guī)律(d)正弦加速度運動規(guī)律四、擺線運動規(guī)律（又稱正弦加速度運動規(guī)律）當從動件的加速度按正弦規(guī)律變化時，運動線圖如圖3.8(d)所示。由圖可見，從動件作正弦加速度運動時，其加速度沒有突變，因而將不產(chǎn)生沖擊。所以常用于高速的凸輪機構(gòu)。四、擺線運動規(guī)律（又稱正弦加速度運動規(guī)律）擺線運動規(guī)律的運動線圖可按如下方法作圖（如圖3.8(c)所示）：在橫坐標上，將凸輪推程的轉(zhuǎn)角Φo若干等分（圖中為八等分)，得各分點1，2，3，…，以這些點為垂足，作橫坐標軸的垂線，并取8Q長等于行程h，連接0Q；以原點О為圓心，R=h/(2π）為半徑作一輔助圓;將該圓分為八份，得分點1‘，2’，3‘，…，過這些分點向縱坐標軸作投影；由上一步得到各分點在縱坐標軸上的投影分別作0Q的平行線，與第（1)步得到的相應(yīng)的橫坐標軸的垂線相交，得到各交點1“，2”，3“，…；用平滑的曲線將1"，2"，3"，…各點相連，即為推程時擺線運動規(guī)律的從動件的位移曲線。圖3.8常用的從動件運動規(guī)律(d)正弦加速度運動規(guī)律常用的從動件運動規(guī)律有等速運動規(guī)律、等加速–等減速運動