機械設(shè)計第三章

組成:凸輪（曲線輪廓）、從動件（呈桿狀）、機架。作用：凸輪回轉(zhuǎn)、移動=>

從動件直線移動或擺動。第3章凸輪機構(gòu)中南大學(xué)專用作者：潘存云教授教、學(xué)目標一、見識凸輪機構(gòu)類型、命名、應(yīng)用及適用場合；二、認識凸輪上的名稱、術(shù)語；從動桿運動規(guī)律與凸輪輪廓之間的一一對應(yīng)關(guān)系；了解三種典型運動規(guī)律特點。三、理解凸輪壓力角影響傳力性能的實質(zhì)；了解影響壓力角的因素，探討減小壓力角的方法；四、理解凸輪輪廓設(shè)計的理論依據(jù)及繪圖原理；

歸納凸輪機構(gòu)設(shè)計中基圓、滾子、平底的確定問題中南大學(xué)專用作者：潘存云教授應(yīng)用：內(nèi)燃機、等速凸輪繞線機構(gòu)、雙凸輪組合R字機構(gòu)、送料機構(gòu)、錄音機卷帶機構(gòu)等?！?－1凸輪機構(gòu)的應(yīng)用和類型分類與命名：一、按凸輪形狀二、按從動件與凸輪接觸形式三、按從動件運動狀態(tài)四、按保持從動件與凸輪接觸的方式幾何形狀封閉力封閉（重力、彈簧等）內(nèi)燃機氣門機構(gòu)直動（對心、偏置）擺動中南大學(xué)專用作者：潘存云教授1）基圓：半徑r0r0ω1§3－2從動件的運動規(guī)律從動桿運動規(guī)律設(shè)計輪廓曲線一、名稱：工作要求對心直動尖頂型從動件盤形凸輪機構(gòu)2）A、D點：oADBC最低點或起始點3）B、C點：最高點中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBC§3－2從動件的運動規(guī)律ω1中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCADBCω1§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCADBCω1§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCADBCω1§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCADBCω1§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA′DB、C

ω1h升程h推程：推程角

ΦΦ推程段4）AB輪廓§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA′DB、、Cω1A′§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA′DB、Cω1A′§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA′DB、Cω1A′§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA′DB、Cω1A′§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA′DB、Cω1A′§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCω1遠休止程：A′遠休止角Φs5）BC段輪廓遠休止段A〝DB、C、§3－2從動件的運動規(guī)律Φs中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA″DB、C、ω1A′A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA″DB、C、ω1A′A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA″DB、C、ω1A′A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA″DB、C、ω1A′A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCA″DB、C、ω1A′A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCω1A′A″A″D、B、C、回程：Φ'回程角Φ'回程段6）CD段輪廓§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCω1A′A″A″D、B、C、A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCω1A′A″A″D、B、C、A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCω1A′A″A″D、B、C、A″§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oADBCω1A′A″A″近休止：Φ'sΦ's近休止角近休止段7）AD段輪廓§3－2從動件的運動規(guī)律中南大學(xué)專用作者：潘存云教授從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()r0oω1A二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系位移曲線§9－2從動件的運動規(guī)律=S()=V()=a()AS

()M中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oA

二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律ω1從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()AS

()M中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1SM二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()AS

()M中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()AS

()M中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oMSMAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()SMMAS

()SHH中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律SM從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()SMMAS

()SHH中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律SM從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()SMMAS

()SHH中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律SM從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()SMMAS

()SHH中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律SM從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()SMMAS

()SHH中南大學(xué)專用作者：潘存云教授SM從動件運動規(guī)律：

S

=S(t)V=V(t)a=a(t)6）從動件運動規(guī)律：

S

=S()V=V()a=a()位移曲線=S()=V()=a()SMMAS

()r0oHSHAω1二、從動件運動規(guī)律與凸輪輪廓之關(guān)系§9－2從動件的運動規(guī)律SHHx中南大學(xué)專用作者：潘存云教授三、常用運動規(guī)律：1、等速運動規(guī)律rminω1oADBC推程：回程：｝（0＜＜）（0＜＜）｝x中南大學(xué)專用作者：潘存云教授三、常用運動規(guī)律：1、等速運動規(guī)律rminω1oADBChS2OttVV0t∞∞∞AAABBBCCCDDDδtΦ′ΦΦ′OΦ′剛性沖擊Φax中南大學(xué)專用作者：潘存云教授三、常用運動規(guī)律：2、等加速等減速rminω1oADBCE推程：前半推程：｝｝（0＜＜）后半推程：｝｝（＜＜）x中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminω1oADBCEhVABCAABCBCDDD-EEEEFFFFΦ′Φ4hωΦΦΦ′4hωΦ′a4hω2Φ2ΦΦ′4hω2Φ′2-柔性沖擊AAASx中南大學(xué)專用作者：潘存云教授hΦs3.簡諧(余弦加速度)運動規(guī)律hΦ′s中南大學(xué)專用作者：潘存云教授a2π2hω22Φ2π2hω22Φ′2v2ΦVmax=2ΦπhωhΦs123456ΦΦ′Φ′Φ′柔性沖擊中南大學(xué)專用作者：潘存云教授四、選擇1、滿足工作要求;2、便于凸輪加工；3、沖擊性；（高速重載）v2s2a2δ1δ1δ1hoooδt+∞-∞vsaδδδhoooδt中南大學(xué)專用作者：潘存云教授3皮帶輪5卷帶輪錄音機卷帶機構(gòu)1放音鍵2摩擦輪413245放音鍵卷帶輪皮帶輪摩擦輪錄音機卷帶機構(gòu)b1b2中南大學(xué)專用作者：潘存云教授（a）（b）（c）（d）（e）b中南大學(xué)專用作者：潘存云教授OBω1一、定義：正壓力與推桿上力作用點B速度方向間的夾角α若α大到一定程度時，會有：→機構(gòu)發(fā)生自鎖?！?－3凸輪機構(gòu)的壓力角αnnFF’F”F’----有用分力,沿導(dǎo)路方向F”----有害分力，垂直于導(dǎo)路F”=F’tanα

α↑Ff>F’Ff為了保證凸輪機構(gòu)正常工作，要求：αmax

<[α]F”＞F’＞→F”↑，中南大學(xué)專用作者：潘存云教授二、壓力角與凸輪機構(gòu)尺寸及從動桿運動規(guī)律之間的關(guān)系[α]=30?----直動從動件；[α]=35°～45°----擺動從動件；[α]=70°～80°----回程。1、可增大r0；2、改變運動規(guī)律。3、減小偏距或改變偏向BesOωvr0C

tanα

=S+r20

-e2ds/dφ＋

eα若發(fā)現(xiàn)設(shè)計結(jié)果αmax＞

[α]，中南大學(xué)專用作者：潘存云教授s

φ§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓原始條件：從動件的運動規(guī)律

S（δ），凸輪的基圓半徑r0（初選），角速度ω及轉(zhuǎn)向，偏距e，滾子半徑rT（初選）等r0oω1AMSMδMM中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oω1MφMSMA'A§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓原始條件：從動件的運動規(guī)律

S（δ），凸輪的基圓半徑r0（初選），角速度ω及轉(zhuǎn)向，偏距e，滾子半徑rT（初選）等Ns

φSMδMM中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓原始條件：從動件的運動規(guī)律

S（δ），凸輪的基圓半徑r0（初選），角速度ω及轉(zhuǎn)向，偏距e，滾子半徑rT（初選）等SMφMs

φMNφNSNr0oω1A'ANφNSN中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓Ar0φMo原始條件：從動件的運動規(guī)律

S（δ），凸輪的基圓半徑r0（初選），角速度ω及轉(zhuǎn)向，偏距e，滾子半徑rT（初選）等s

φSMφMM中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓r0φMsMMo原始條件：從動件的運動規(guī)律

S（δ），凸輪的基圓半徑r0（初選），角速度ω及轉(zhuǎn)向，偏距e，滾子半徑rT（初選）等A1s

φSMφMMδNSNN中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0o§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓φNsNMNA2原始條件：從動件的運動規(guī)律

S（δ），凸輪的基圓半徑r0（初選），角速度ω及轉(zhuǎn)向，偏距e，滾子半徑rT（初選）等s

φSMφMMφNSNN中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法*假想給整個機構(gòu)加上繞凸輪軸心O的公共角速度-ω，機構(gòu)各構(gòu)件間的相對運動不變。Ar0oωs

φSMφMM中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAω1M§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAAω1M§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAAω1M§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAAω1MδMsM§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oAM§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oA-ω1M§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oA-ω1M§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oA-ω1M§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0oA-ω1δMMsM§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法求坐標中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓oAr0反轉(zhuǎn)法找點：s

φSMφMM中南大學(xué)專用作者：潘存云教授φM§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓oAr0反轉(zhuǎn)法找點：s

φSMφMM中南大學(xué)專用作者：潘存云教授φM§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓oAr0SMM反轉(zhuǎn)法找點：s

φSMφMMφNSNN中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓oAr0MφN反轉(zhuǎn)法找點：s

φSMφMMφNSNN中南大學(xué)專用作者：潘存云教授§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓oAr0MNsNφN反轉(zhuǎn)法找點：s

φSMφMMφNSNN中南大學(xué)專用作者：潘存云教授r0t偏距=eAω1oe偏置直動從動桿盤形凸輪機構(gòu)B§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法找點：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminAω1eotB偏距=e偏置直動從動桿盤形凸輪機構(gòu)§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法找點：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminAω1eotB偏距=e偏置直動從動桿盤形凸輪機構(gòu)§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法找點：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminAω1eotB偏距=e偏置直動從動桿盤形凸輪機構(gòu)§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法找點：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminAω1eotB偏距=e偏置直動從動桿盤形凸輪機構(gòu)§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法找點：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授trmineAω1t′A〞S2BB（δ1，S2）oδ1偏距=e偏置直動從動桿盤形凸輪機構(gòu)§3－4圖解法設(shè)計凸輪輪廓反轉(zhuǎn)法找點：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminet偏距=eAω1s2δ1δ1δ1s2BoB（δ1，S2）中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminet偏距=eAω1t′δ1s2δ1δ1δ1s2MA〞o中南大學(xué)專用作者：潘存云教授rminet偏距=eAω1t′MA〞δ1s2Ls2δ1δ1δ1s2Mo二、凸輪輪廓繪制舉例：中南大學(xué)專用作者：潘存云教授O13578eA偏置直動尖頂從動件凸輪機構(gòu)中，已知：凸輪的基圓半徑r0，角速度ω1和從動件的運動規(guī)律和偏心距e，設(shè)計該凸輪輪廓曲線。1.偏置直動尖頂從動件盤形凸輪1’3’5’7’8’-ω1ω11234567860°120°90°90°s2δ1120°1’2’3’4’5’6’7’8’

60°90°④①②③X中南大學(xué)專用