凸輪機構(gòu) 課件

單元4凸輪機構(gòu)任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)任務(wù)2從動件常用的運動規(guī)律任務(wù)3設(shè)計凸輪輪廓首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2711.熟悉凸輪機構(gòu)的組成2.掌握凸輪機構(gòu)的類型及特點合理選擇凸輪機構(gòu)的種類任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)知識目標(biāo)：技能目標(biāo)：首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/272凸輪機構(gòu)是由凸輪、從動件和機架三個基本構(gòu)件組成的高副機構(gòu)，凸輪是一個具有曲線輪廓或槽的構(gòu)件，主動件凸輪通常作等速轉(zhuǎn)動或移動，凸輪機構(gòu)是通過高副接觸使從動件得到所預(yù)期的運動規(guī)律。任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)1.凸輪的組成首頁退出單元4凸輪機構(gòu)圖4-2凸輪機構(gòu)示意圖1-凸輪2-從動件3-機架2021/6/273（1）優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單緊湊、工作可靠、設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，可使從動件獲得任意預(yù)期的運動規(guī)律；（2）缺點凸輪與從動件（桿或滾子）之間以點或線接觸，不便于潤滑，易磨損，只選用于傳力不大的場合，如自動機構(gòu)、儀表、控制機構(gòu)和調(diào)節(jié)機構(gòu)中。任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)2.凸輪機構(gòu)的應(yīng)用特點首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/274表4-1凸輪機構(gòu)的類型及特點任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)3.凸輪機構(gòu)的基本類型及特點凸輪類型圖例特點盤形凸輪盤形凸輪是一個繞固定軸線轉(zhuǎn)動并具有變化半徑的盤形零件。從動件在垂直于凸輪旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)運動移動凸輪移動凸輪可看做是盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)，相對于機架作直線往復(fù)移動圓柱凸輪圓柱凸輪是一個在圓柱面上開有曲線凹槽或在圓柱端面上作出曲線輪廓的構(gòu)件，它可看做是將移動凸輪卷成圓柱體演化而成的首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/275任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)從動件類型圖例特點尖頂從動件構(gòu)造最簡單，但易磨損，只適用于作用力不大和速度較低的場合（如用于儀表等機構(gòu)中）滾子從動件滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，磨損較小，故可用來傳遞較大的動力，應(yīng)用較廣平底從動件凸輪與平底的接觸面間易形成油膜，潤滑較好，常用于調(diào)整傳動中首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/276（1）組成:凸輪、氣門桿、機架（2）分析:圖中內(nèi)燃機配氣機構(gòu)實際上是一種對心平底移動從動件盤形凸輪機構(gòu),凸輪1連續(xù)轉(zhuǎn)動,當(dāng)徑向尺寸變化的凸輪輪廓與氣門桿2的平底接觸時,氣門桿產(chǎn)生上下移動,而以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧段輪廓與氣門桿接觸時,氣門桿將靜止不動,從而按預(yù)定的規(guī)律和時間要求打開或關(guān)閉氣門,完成配氣要求。任務(wù)1認(rèn)識凸輪機構(gòu)4.內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)分析首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/277任務(wù)1

認(rèn)識凸輪機構(gòu)

練習(xí)題

首頁退出單元4凸輪機構(gòu)1.選擇題：⑴凸輪輪廓與從動件之間的可動連接是（

）A.移動副B.轉(zhuǎn)動副C.高副⑵（

）決定從動件預(yù)定的運動規(guī)律。A.凸輪轉(zhuǎn)速B.凸輪輪廓曲線C.凸輪形狀⑶凸輪機構(gòu)中，主動件通常作（）Ａ．等速轉(zhuǎn)動或移動Ｂ．變速轉(zhuǎn)動Ｃ．變速移動⑷凸輪與從動件接觸處的運動副屬于（）Ａ．高副Ｂ．轉(zhuǎn)動副Ｃ．移動副⑸內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)采用了（）Ａ．凸輪機構(gòu)Ｂ．鉸鏈四桿機構(gòu)Ｃ．齒輪機構(gòu)⑹凸輪機構(gòu)中，從動件構(gòu)造最簡單的是（）Ａ．平底從動件Ｂ．滾子從動件Ｃ．尖頂從動件2021/6/278任務(wù)1

認(rèn)識凸輪機構(gòu)

首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2.填空題：⑴凸輪機構(gòu)主要由__________、__________和__________三個基本構(gòu)件組成。⑵在凸輪機構(gòu)中，凸輪為__________件，通常做等速__________或__________。⑶在凸輪機構(gòu)中，通過改變凸輪__________使從動件實現(xiàn)設(shè)計要求的運動。⑷在凸輪機構(gòu)中，按凸輪形式分類，凸輪有__________、__________和__________三種。⑸凸輪機構(gòu)工作時，凸輪輪廓與從動件之間必須始終__________，否則，凸輪機構(gòu)就不能正常工作。3.判斷題：⑴在凸輪機構(gòu)中，凸輪作主動件。（

）⑵凸輪機構(gòu)廣泛用于機械自動控制。（

）⑶移動凸輪相對機架作直線往復(fù)移動。（

）⑷在一些機器中，要求機構(gòu)實現(xiàn)某種特殊的或復(fù)雜的運動規(guī)律，常采用凸輪機構(gòu)。（

）⑸根據(jù)實際需要，凸輪機構(gòu)可以任意擬定從動件的運動規(guī)律。（

）2021/6/2791.了解凸輪機構(gòu)的工作過程及有關(guān)參數(shù)2.了解從動件常用的運動規(guī)律學(xué)會分析從動件運動規(guī)律任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律知識目標(biāo)：技能目標(biāo)：首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2710凸輪機構(gòu)中最常用的運動形式為凸輪作等速回轉(zhuǎn)運動，從動件作往復(fù)移動。表4-3為對心外輪廓盤形凸輪機構(gòu)。凸輪回轉(zhuǎn)時，從動件作升-停-降-停的運動循環(huán)。表4-3凸輪從動件升-停-降-停運動循環(huán)任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律1.凸輪的工作過程及有關(guān)參數(shù)單元4凸輪機構(gòu)從動件運動情況圖例描述升以凸輪輪廓上最小半徑所作的圓稱為凸輪的基圓，rb以表示。圖中從動件位于最低位置，它的尖端與凸輪輪廓上點A（基圓與曲線AB的連接點）接觸。當(dāng)凸輪以等角速度ω逆時針轉(zhuǎn)過δ0時，從動件在凸輪輪廓曲線的推動下，將由A點位置被推到B′點位置。從動件由最低位置被推到最高位置，從動桿運動的這一過程稱為推程。凸輪轉(zhuǎn)角δ0稱為推程運動角。停因凸輪BC段輪廓為圓弧，故凸輪轉(zhuǎn)過角度δs，從動件靜止不動，且從動件停在最高位置，這一過程稱為遠(yuǎn)停程。凸輪轉(zhuǎn)角δs稱為遠(yuǎn)停程角首頁退出2021/6/2711任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律首頁退出單元4凸輪機構(gòu)從動件運動情況圖例描述降凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過δ0′，從動件由最高位置C′點回到最低位置D′點，這一過程稱為回程。

凸輪轉(zhuǎn)角δ0′稱為回程運動角。停凸輪轉(zhuǎn)過δs′時，從動件與凸輪輪廓線上最小向徑的圓弧DA接觸，從動件將處于最低位置且靜止不動，這一過程稱為近停程。凸輪轉(zhuǎn)角δs′稱為近停程角。2021/6/2712表4-4等速運動規(guī)律位移s、速度v、加速度α線圖任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律2.從動件常用的運動規(guī)律曲線類型圖例描述位移曲線位移方程為s=vt，等速運動時位移曲線為一傾斜直線速度曲線從動件運動過程中，速度v為恒值加速度曲線從動件在推程的起始與終止速度有突變，使O、A位置加速度達(dá)到無窮大，產(chǎn)生剛性沖擊首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2713表4-5等加速等減速運動規(guī)律位移s、速度v、加速度α線圖任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律曲線類型圖例描述位移曲線位移線圖由兩段拋物線組成。推程的前h/2的位移方程為s=αt2/2，位移是時間t（或凸輪轉(zhuǎn)角）的二次函數(shù)速度曲線初始速度v=0，推程的前h/2的速度方程為υ=at加速度曲線推程的前h/2等加速，后h/2等減速；推程的O、A、B點有加速度的突變，將產(chǎn)生柔性沖擊首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2714步驟描述1.凸輪轉(zhuǎn)動時從動桿升,氣門關(guān),凸輪轉(zhuǎn)動一定角度。從動件由最低位置被推到最高位置，從動桿運動的這一過程稱為推程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為推程運動角。2.從動桿不動時,氣門靜止,凸輪轉(zhuǎn)動的角度從動件靜止不動，且從動件停在最高位置，這一過程稱為遠(yuǎn)停程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為遠(yuǎn)停程角。3.從動桿降時,氣門開,凸輪轉(zhuǎn)動的角度從動件由最高位置點回到最低位置點，這一過程稱為回程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為回程運動角。4.從動桿再次不動時,氣門靜止,凸輪轉(zhuǎn)動角度從動件將處于最低位置且靜止不動，這一過程稱為近停程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為近停程角。任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律3.內(nèi)燃機凸輪機構(gòu)的工作過程分析首頁退出單元4凸輪機構(gòu)表4-5分析凸輪機構(gòu)的工作過程2021/6/2715任務(wù)2從動件常用運動規(guī)律

練習(xí)題

首頁退出單元4凸輪機構(gòu)1.選擇題：⑴從動件等速運動規(guī)律的位移曲線形狀是（

）A.拋物線B.斜直線C.雙曲線⑵從動件作等加速等減速運動的凸輪機構(gòu)（

）A.存在剛性沖擊B.存在柔性沖擊C.沒有沖擊⑶從動件作等速運動規(guī)律的凸輪機構(gòu)，一般適用于（

）、輕載的場合。A.低速B.中速C.高速⑷從動件作等加速等減速運動規(guī)律的位移曲線是（

）。A.斜直線B.拋物線C.雙曲線2.判斷題：⑴凸輪機構(gòu)中，所謂從動件作等速運動規(guī)律是指從動件上升時的速度和下降時的速度必定相等。（

）⑵凸輪機構(gòu)中，從動員件作等速運動規(guī)律的原因是凸輪作等速轉(zhuǎn)動。（

）⑶凸輪機構(gòu)中，從動件作等加速等減速運動規(guī)律，是指從動件上升時作等加速運動，而下降時作等減速運動。（

）⑷凸輪機構(gòu)產(chǎn)生的柔性沖擊，不會對機器產(chǎn)生破壞。（

）⑸凸輪機構(gòu)從動件的運動規(guī)律可按要求任意擬定。（

）2021/6/2716掌握“反轉(zhuǎn)法”設(shè)計凸輪機構(gòu)的原理學(xué)會運用“反轉(zhuǎn)法”原理設(shè)計凸輪機構(gòu)任務(wù)3設(shè)計凸輪輪廓知識目標(biāo)：技能目標(biāo)：首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2717假想:給機構(gòu)加一公共角速度,凸輪：相對靜止不動推桿：一方面隨導(dǎo)軌以-ω繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動,另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動,推桿尖頂在這種復(fù)合運動中的運動軌跡即為凸輪輪廓曲線。任務(wù)3設(shè)計凸輪輪廓1.反轉(zhuǎn)法原理單元4凸輪機構(gòu)首頁退出2021/6/2718任務(wù)3設(shè)計凸輪輪廓2.反轉(zhuǎn)原理求位移線圖首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2719（1）對心尖頂直動從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計已知：基圓半徑為r0,逆時針方向等速回轉(zhuǎn)。推桿運動規(guī)律如圖。試設(shè)計凸輪輪廓線。任務(wù)3設(shè)計凸輪輪廓3.直動從動件盤形凸輪輪廓設(shè)計單元4凸輪機構(gòu)首頁退出2021/6/2720（2）對心滾子直動從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計已知：凸輪的基圓半徑為r0,滾子半徑r,凸輪沿逆時針方向等速回轉(zhuǎn)。推桿的運動規(guī)律如圖所示。試設(shè)計對心直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的凸輪廓線。任務(wù)3設(shè)計凸輪輪廓單元4凸輪機構(gòu)首頁退出2021/6/2721任務(wù)3凸輪輪廓設(shè)計4.對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓設(shè)計實例首頁退出單元4凸輪機構(gòu)2021/6/2722任務(wù)3凸輪