凸輪機構(gòu)課件講解

凸輪傳動機電工程學(xué)院機械教研室2020/2/3凸輪類型凸輪概述凸輪設(shè)計小結(jié)01020304導(dǎo)學(xué)凸輪概述01導(dǎo)學(xué)

凸輪機構(gòu)：由凸輪、推桿和機架三個主要構(gòu)件所組成的高副機構(gòu)。凸輪：具有控制從動件運動規(guī)律的某種曲線或凹槽的主動件。作等速回轉(zhuǎn)運動或往復(fù)移動。凸輪1從動件2機架3O1

1凸輪概述推桿凸輪機架凸輪概述1、凸輪機構(gòu)的應(yīng)用當圓柱凸輪１勻速轉(zhuǎn)動時，通過凹槽中的滾子驅(qū)使從動件２往復(fù)移動。凸輪每回轉(zhuǎn)一周，從動件即從儲料器中推出一個毛坯，送到加工位置。凸輪概述1、凸輪機構(gòu)的應(yīng)用凸輪概述優(yōu)點：凸輪機構(gòu)的優(yōu)缺點構(gòu)件少，運動鏈短，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，易于設(shè)計；可使從動件得到各種預(yù)期的運動規(guī)律。凸輪概述高副為點、線接觸，易磨損；缺點：所以凸輪機構(gòu)多用在傳遞動力不大的場合。凸輪機構(gòu)類型02導(dǎo)學(xué)2、凸輪機構(gòu)的分類1）按凸輪的形狀分：盤形凸輪移動凸輪(TranslatingCam)平面凸輪平面凸輪凸輪機構(gòu)類型

2、凸輪機構(gòu)的分類1）按凸輪的形狀分：圓柱凸輪（空間凸輪）凸輪機構(gòu)類型

凸輪機構(gòu)類型

2、凸輪機構(gòu)的分類2）按從動件的形狀分：

尖頂從動件

滾子從動件

平底從動件凸輪機構(gòu)類型

2）按從動件的形狀分：凸輪機構(gòu)類型

3）按從動件的運動形式分：

移動從動件偏置移動從動件對心移動從動件凸輪機構(gòu)類型

3）按從動件的運動形式分：

擺動從動件凸輪機構(gòu)類型

力鎖合4）按凸輪高副的鎖合方式分：凸輪機構(gòu)類型

溝槽凸輪等寬凸輪4）按凸輪高副的鎖合方式分：形鎖合(ProfileClosure)。等徑凸輪凸輪機構(gòu)類型

機構(gòu)的命名對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)一般凸輪機構(gòu)的命名原則:布置形式+運動形式+從動件形狀+凸輪形狀凸輪機構(gòu)類型

凸輪機構(gòu)設(shè)計03導(dǎo)學(xué)1、基圓：2、偏距e：從動件導(dǎo)路偏離凸輪回轉(zhuǎn)中心的距離e。凸輪輪廓上最小向徑為半徑所畫的圓。凸輪機構(gòu)設(shè)計

凸輪機構(gòu)設(shè)計

3、推程：4、行程：從動件尖頂被凸輪輪廓推動，以一定的運動規(guī)律由離回轉(zhuǎn)中心最近位置A到達最遠位置B的過程。從動件在推程中上升的最大位移h。5、推程運動角：δ0=∠AOB與推程相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ0。δ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh凸輪機構(gòu)設(shè)計

7、遠停程角：

從動件在最遠位置停止不動所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δs。δS=

∠BOC6、遠停程：凸輪由B轉(zhuǎn)動到C，從動件在最遠位置停止不動。δ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh凸輪機構(gòu)設(shè)計

9、近停程角：8、回程運動角：δ0'=∠CODδs'=∠AOD7、回程：從動件在彈簧力或重力作用下，，以一定的運動規(guī)律回到起始位置的過程。與回程相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ0'

。從動件在最近位置停止不動所對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δs'。δhδs'wAB'rminOBCDδtδsh10、近停程角：與回程相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角δ0'

。凸輪機構(gòu)設(shè)計

以縱坐標代表從動件位移s2

，橫坐標代表凸輪轉(zhuǎn)角δ1或時間t，所畫出的圖形為位移曲線圖。11、從動件位移線圖：升—?！怠δ1s2ABCDh2pδ0'δs'δ0δsAδ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh

從動件位移線圖決定于凸輪輪廓曲線的形狀。凸輪機構(gòu)設(shè)計

凸輪機構(gòu)設(shè)計

1.等速運動規(guī)律2.等加速-等減速運動規(guī)律3.簡諧運動規(guī)律作推程運動線圖h

0s

Ov

O

0v0a

O

0∞∞1.等速運動規(guī)律從動件在推程（或回程）的運動速度為常數(shù)的運動規(guī)律。從動件在起始和終止點速度有突變，使瞬時加速度趨于無窮大，從而產(chǎn)生無限值慣性力，并由此對凸輪產(chǎn)生沖擊——剛性沖擊因此只適用于低速、輕載的場合。1.等速運動規(guī)律hs

O

0

0/2h/2v

O

0

0/22h

/

0a

O

0/24h

2/

02

0

4h

2/

021.等加速-等減速運動規(guī)律從動件在一個行程h中，前半行程做等加速運動，后半行程作等減速運動的運動規(guī)律。BAC2.等加速-等減速運動規(guī)律★等加速等減速運動規(guī)律運動特性：從動件在運動起始、中點和終止點存在柔性沖擊；適用于中速、中載的場合；從動件在起點、中點和終點，因加速度有有限值突變而引起推桿慣性力的有限值突變，并由此對凸輪產(chǎn)生有限的沖擊——柔性沖擊s

Oh

0

0/2

h/20

0

0/2v

Oa

O

0

0/2

2

2

h/202-2

2

h/202

從動件加速度在起點和終點存在有限值突變，故有柔性沖擊;若從動件作無停歇的升－降－升連續(xù)往復(fù)運動，加速度曲線變?yōu)檫B續(xù)曲線，可以避免柔性沖擊;可適用于高速的場合。3.余弦加速-減速運動規(guī)律

根據(jù)工作條件要求，確定從動件的運動規(guī)律，選定凸輪的轉(zhuǎn)動方向、基圓半徑等，進而對凸輪輪廓曲線進行設(shè)計。設(shè)計方法:

1.圖解法：簡便易行、直觀，但精度較低，可用于設(shè)計一般精度要求的凸輪機構(gòu)。

2.解析法:精度高，但計算量大，多用于設(shè)計精度要求較高的凸輪機構(gòu)。凸輪輪廓曲線的設(shè)計esB1B-B0rb

S-1、圖解法的原理

假想給整個凸輪機構(gòu)加上一個與凸輪角速度大小相等、方向相反的角速度（-），凸輪將處于靜止狀態(tài)；機架則以（-）的角速度圍繞凸輪原來的轉(zhuǎn)動軸線轉(zhuǎn)動；而從動件一方面隨機架轉(zhuǎn)動，另一方面又按照給定的運動規(guī)律相對機架作往復(fù)運動?！崔D(zhuǎn)法凸輪輪廓曲線的設(shè)計1、圖解法的原理（反轉(zhuǎn)法）凸輪輪廓曲線的設(shè)計原機構(gòu)轉(zhuǎn)化機構(gòu)凸輪從動件機架

-

=000

-

=-

oS90o120o123567h150o4δ8-凸輪輪廓設(shè)計——圖解法尖頂移動從動件盤型凸輪機構(gòu)（1）選取適當?shù)谋壤咦鞒鑫灰凭€圖；（2）按基本尺寸作出凸輪機構(gòu)的初始位置；（3）按-

方向劃分基圓周得c0、c1、c2……等點；并過這些點作射線，即為反轉(zhuǎn)后的導(dǎo)路線；（4）在各反轉(zhuǎn)導(dǎo)路線上量取與位移圖相應(yīng)的位移，得B1、B2……等點，即為凸輪輪廓上的點。rbB0B1B2B4B8

B5c1c2c4c5120oc8B6B7c6c7c0c3150o90oB3小結(jié)04導(dǎo)學(xué)