第三章 凸輪機(jī)構(gòu)(動(dòng)畫(huà)下載可看)

1、第第三三章章 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)3-1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用、類型和特點(diǎn)從動(dòng)件從動(dòng)件凸輪凸輪滾子滾子機(jī)架機(jī)架配配氣氣機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)搬運(yùn)機(jī)構(gòu)送料機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的分類凸輪機(jī)構(gòu)分類凸輪機(jī)構(gòu)分類1 1、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類2 2、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素形狀分類元素形狀分類3 3、按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)、按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類形式分類平面凸輪機(jī)構(gòu)平面凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)空間凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪盤形凸輪移動(dòng)凸輪移動(dòng)凸輪 尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件直動(dòng)從動(dòng)件直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件1、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類（1

2、1）平面凸輪機(jī)構(gòu)）平面凸輪機(jī)構(gòu) 1 1）盤形凸輪）盤形凸輪2）移動(dòng)凸輪）移動(dòng)凸輪 （ 2 2）空間凸輪機(jī)構(gòu)：）空間凸輪機(jī)構(gòu)：圓柱凸輪2 2、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素形狀分類、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素形狀分類（1 1） 直動(dòng)尖頂從動(dòng)件直動(dòng)尖頂從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件（2 2）直動(dòng)滾子從動(dòng)件）直動(dòng)滾子從動(dòng)件（3 3）直動(dòng)平底從動(dòng)件）直動(dòng)平底從動(dòng)件 3、根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同，以上三種從動(dòng)件還可分為：根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同，以上三種從動(dòng)件還可分為：擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件擺動(dòng)滾子從動(dòng)件擺動(dòng)滾子從動(dòng)件擺動(dòng)平底從動(dòng)件擺動(dòng)平底從動(dòng)件按凸輪與推桿保持接觸方法分按凸輪與推

3、桿保持接觸方法分凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)：凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)： 只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，即可使從?dòng)件實(shí)現(xiàn)只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞纯墒箯膭?dòng)件實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、工作可靠。 凸輪為高副接觸（點(diǎn)或線），壓強(qiáng)較大，容易磨凸輪為高副接觸（點(diǎn)或線），壓強(qiáng)較大，容易磨損，凸輪輪廓加工比較困難，費(fèi)用較高。損，凸輪輪廓加工比較困難，費(fèi)用較高。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：3-2 從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、基本名詞術(shù)語(yǔ)凸輪基圓、基圓半徑凸輪基圓、基圓半徑從動(dòng)件行程從動(dòng)件行程從動(dòng)件推程從動(dòng)件推程從動(dòng)件回程從動(dòng)件回程推程運(yùn)動(dòng)角推程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角回程運(yùn)動(dòng)角從動(dòng)件遠(yuǎn)從動(dòng)件遠(yuǎn)(

4、 (近近) )休程休程遠(yuǎn)（近）休止角遠(yuǎn)（近）休止角從動(dòng)件位移線圖從動(dòng)件位移線圖2、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律（1 1）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律）等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律12ths12thv02a推程時(shí)：推程時(shí)：)1(12hhs12hhv02a回程時(shí)：回程時(shí)：（2 2）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律）等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 21222ths12124thv22124tha推程時(shí)：推程時(shí)：等加速段等減速段2122)(2tthhs)(41212tthv22124tha（3 3）余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律 （簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律）（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律） 112)cos(12ths)sin(2112tthv)cos(2122122ttha推推程程時(shí)時(shí))

5、cos(1212ths)sin(2112tthv回回程程時(shí)時(shí))cos(2122122ttha3、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除要考慮剛性沖擊與柔性在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除要考慮剛性沖擊與柔性沖擊外，還應(yīng)該考慮各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度幅值沖擊外，還應(yīng)該考慮各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度幅值 、加速、加速度幅值度幅值 及其影響加以分析和比較。及其影響加以分析和比較。maxvmaxamaxvmaxamaxmv從動(dòng)件動(dòng)量從動(dòng)件動(dòng)量maxma從動(dòng)件慣性力從動(dòng)件慣性力對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)選擇對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)選擇 值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，宜選擇對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，宜選擇

6、 值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。maxvmaxa若干種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較若干種從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律特性比較運(yùn)動(dòng)規(guī)律 )/(0maxhv)/(202maxha沖 擊應(yīng)用場(chǎng)合等速1.00剛 性低速輕負(fù)荷等加速等減速2.004.00柔 性中速輕負(fù)荷余弦加速度1.574.93柔 性中低速中負(fù)荷正弦加速度2.006.28中高速輕負(fù)荷3-4-5多項(xiàng)式1.885.77高速中負(fù)荷改進(jìn)型等速1.338.38低速重負(fù)荷改進(jìn)型正弦加速度1.765.53中高速重負(fù)荷改進(jìn)型梯形加速度2.004.89高速輕負(fù)荷3-3 3-3 凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定1 1、壓力角、壓力角 與作用力的關(guān)系與作用力的

7、關(guān)系壓力角：壓力角：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向v與與力力F之間的銳角之間的銳角 有用分力cosFF 有害分力sinFF 有害分力與有用分力的關(guān)系式：tanFF 當(dāng) 達(dá)到一定值時(shí)，將產(chǎn)生自鎖。 在工程實(shí)際中，為保證較高的機(jī)械效率，改善受力狀在工程實(shí)際中，為保證較高的機(jī)械效率，改善受力狀況，通常規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角況，通常規(guī)定凸輪機(jī)構(gòu)的最大壓力角 應(yīng)小于或等于應(yīng)小于或等于某一許用壓力角某一許用壓力角 。max根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推薦的許用壓力角取值為: max即：即：推程：直動(dòng)從動(dòng)件取直動(dòng)從動(dòng)件取 直動(dòng)從動(dòng)件取直動(dòng)從動(dòng)件取 30 45回程：不會(huì)出現(xiàn)自鎖?；爻蹋翰粫?huì)出現(xiàn)自鎖。2、壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)基本

8、尺寸的關(guān)系222mintans-ereds/d（1）基圓越小，壓力角越大；基圓半徑）基圓越小，壓力角越大；基圓半徑 過(guò)小，壓力角過(guò)小，壓力角 就會(huì)超過(guò)許用值。就會(huì)超過(guò)許用值。minr（2）偏距）偏距 為從動(dòng)件導(dǎo)路偏離凸輪回轉(zhuǎn)為從動(dòng)件導(dǎo)路偏離凸輪回轉(zhuǎn)中心的距離，有中心的距離，有“”、“”號(hào)；號(hào)； “”號(hào)時(shí)號(hào)時(shí)，壓力角?。粔毫切。?“”號(hào)時(shí)，壓力號(hào)時(shí)，壓力角大角大。e3、滾子半徑的選擇、滾子半徑的選擇凸輪理論輪廓的外凸部分凸輪理論輪廓的外凸部分工作輪廓曲率半徑工作輪廓曲率半徑 理論輪廓曲率半徑理論輪廓曲率半徑 滾子半徑滾子半徑 三者之間的關(guān)系為：三者之間的關(guān)系為：arrrar從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不會(huì)失真從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)不會(huì)失真凸輪實(shí)際輪廓上產(chǎn)生尖點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)將會(huì)失真凸輪實(shí)際輪廓上產(chǎn)生尖點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)將會(huì)失真minrr5mm3 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)會(huì)失真從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)會(huì)失真為了避免失真，一般情況下：1、凸輪設(shè)計(jì)的步驟、凸輪設(shè)計(jì)的步驟1 1）確定基圓、偏距圓）確定基圓、偏距圓3 3）設(shè)計(jì)理論廓線）設(shè)計(jì)理論廓線2 2）確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律）確定從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律4 4）設(shè)計(jì)實(shí)際廓線）設(shè)計(jì)實(shí)際廓線基圓基圓偏距圓偏距圓理論廓線理論廓線實(shí)際廓線實(shí)際廓線3-4 圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓2、凸輪理論廓線設(shè)計(jì)的基本原理、凸輪理論廓線設(shè)計(jì)的基本原理反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法0s0shso偏置直動(dòng)