機(jī)械原理課件CH09凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)

機(jī)械原理課件完整版ch09凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)目錄凸輪機(jī)構(gòu)概述凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方向01凸輪機(jī)構(gòu)概述凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)，主要用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律和各種特殊運(yùn)動(dòng)形式。定義結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可實(shí)現(xiàn)高速、高精度運(yùn)動(dòng)，廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械系統(tǒng)中。特點(diǎn)凸輪機(jī)構(gòu)的定義與特點(diǎn)010203按形狀分類盤形凸輪、圓柱形凸輪、圓錐形凸輪等。按從動(dòng)件分類尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件、平底從動(dòng)件等。按運(yùn)動(dòng)分類平面凸輪機(jī)構(gòu)、空間凸輪機(jī)構(gòu)等。凸輪機(jī)構(gòu)的分類內(nèi)燃機(jī)紡織機(jī)械印刷機(jī)械自動(dòng)化裝置凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用01020304用于控制氣門的開啟和關(guān)閉，保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作。用于控制梭子、織布機(jī)的開口和閉口，實(shí)現(xiàn)織物的編織和織造。用于控制印刷機(jī)的版面升降、滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)等。用于實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律和特殊運(yùn)動(dòng)形式，如自動(dòng)化生產(chǎn)線上的物料搬運(yùn)、裝配等。02凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理

凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律直動(dòng)滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件與凸輪輪廓接觸，并隨凸輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。擺動(dòng)滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件與凸輪輪廓接觸，并繞凸輪的瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心擺動(dòng)。移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件與凸輪輪廓接觸，并隨凸輪一起移動(dòng)。從動(dòng)件與凸輪接觸點(diǎn)處的速度方向與該點(diǎn)處的法線方向之間的夾角。壓力角的定義壓力角的影響最小壓力角的選擇壓力角越大，從動(dòng)件所受的阻力越大，凸輪機(jī)構(gòu)的效率越低。選擇合適的從動(dòng)件和凸輪參數(shù)，以減小壓力角，提高凸輪機(jī)構(gòu)的效率。030201凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角在凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)過程中，從動(dòng)件速度和加速度的變化情況。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的定義凸輪的形狀、從動(dòng)件的形狀和運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。影響運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的因素選擇合適的從動(dòng)件和凸輪參數(shù)，優(yōu)化凸輪的形狀和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以減小從動(dòng)件的速度和加速度變化，提高凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的措施凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性03凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)凸輪的理論輪廓線是決定凸輪形狀和尺寸的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí)需要遵循理論輪廓線原則，確保凸輪能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。理論輪廓線原則在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡量減小壓力角，以減小凸輪機(jī)構(gòu)中的摩擦和磨損。壓力角最小原則基圓半徑的大小直接影響到凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸和運(yùn)動(dòng)特性，應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求合理選擇基圓半徑?；鶊A半徑選擇原則凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則首先明確凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)要求，包括運(yùn)動(dòng)形式、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的凸輪機(jī)構(gòu)類型，如尖頂、滾子、平底等。根據(jù)運(yùn)動(dòng)要求和所選的凸輪機(jī)構(gòu)類型，設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線。完成初步設(shè)計(jì)后，需要對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行校核和優(yōu)化，確保其能夠滿足實(shí)際需求。確定運(yùn)動(dòng)要求選擇凸輪機(jī)構(gòu)類型設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線校核和優(yōu)化凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)步驟盤形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：盤形凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械系統(tǒng)中，如內(nèi)燃機(jī)、壓縮機(jī)等。設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮基圓半徑、壓力角等因素，以確保機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)例一移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)主要用于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜軌跡的運(yùn)動(dòng)，如數(shù)控機(jī)床中的刀具路徑控制。設(shè)計(jì)時(shí)需要精確控制凸輪的移動(dòng)軌跡和速度，以確保加工精度和效率。實(shí)例二凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)實(shí)例04凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)例汽油機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)凸輪機(jī)構(gòu)也用于汽油機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)中，通過控制點(diǎn)火線圈的通電和斷電，實(shí)現(xiàn)火花塞的點(diǎn)火。配氣機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)中，通過控制氣門的開啟和關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣和排氣的過程。汽車減震器凸輪機(jī)構(gòu)還可以用于汽車減震器中，通過控制減震油的流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)減震效果。凸輪機(jī)構(gòu)在汽車行業(yè)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)在印刷機(jī)中起到關(guān)鍵作用，通過控制印刷版的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)印刷品的清晰度和質(zhì)量。凸輪機(jī)構(gòu)也用于卷筒紙印刷機(jī)中，通過控制紙帶的輸送和印刷，實(shí)現(xiàn)連續(xù)的印刷生產(chǎn)。凸輪機(jī)構(gòu)在印刷行業(yè)的應(yīng)用卷筒紙印刷機(jī)印刷機(jī)灌裝機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)在灌裝機(jī)械中起到關(guān)鍵作用，通過控制灌裝閥的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)食品容器的灌裝。封口機(jī)械凸輪機(jī)構(gòu)還可以用于封口機(jī)械中，通過控制封口膜的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)食品包裝的密封。凸輪機(jī)構(gòu)在食品加工行業(yè)的應(yīng)用05凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方向ABDC高精度定位凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高精度的定位，因?yàn)橥馆喌妮喞€可以精確設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)精確的位移和速度控制。高速度凸輪機(jī)構(gòu)具有較高的運(yùn)動(dòng)速度，特別是在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，其運(yùn)動(dòng)特性依然能夠保持穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)簡單凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單，設(shè)計(jì)、制造和維護(hù)都比較方便。適用范圍廣凸輪機(jī)構(gòu)可以適用于各種不同的工作場(chǎng)合，如自動(dòng)化生產(chǎn)線、機(jī)器人、醫(yī)療器械等。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)承受力較小潤滑要求高制造精度要求高振動(dòng)和噪音凸輪機(jī)構(gòu)的承載能力相對(duì)較小，對(duì)于大負(fù)載的場(chǎng)合不太適用。凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副接觸面較小，需要良好的潤滑條件來保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性對(duì)制造精度要求較高，制造成本也相對(duì)較高。在某些情況下，凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪音。02030401凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)通過改進(jìn)凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料選擇，提高其承載能力。提高承載能力優(yōu)化凸輪機(jī)構(gòu)