凸輪機構及其設計.ppt

1、第7章 凸輪機構及其設計,本章內容:,重點難點:,1、了解凸輪機構的特點與應用 2、了解常用從動件的運動規(guī)律與特性 3、掌握反轉法設計原理及方法 4、凸輪機構基本尺寸的確定,1、反轉法設計原理及方法 2、凸輪機構基本尺寸的確定,7-1 凸輪機構的應用和分類,一、應用:,1配氣機構,2繞線機構,4送料-圓柱凸輪,3卸料-移動凸輪,當從動件的位移、速度、加速度必須嚴格按照預定規(guī)律變化時，常用凸輪機構。,二、組成：,凸輪： 一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，通過高副接觸,從動件：直動，擺動,機架,三、特點,優(yōu)點： 1、能夠實現(xiàn)精確的運動規(guī)律；2、設計較簡單。,缺點：1、承載能力低，主要用于控制機構； 2

2、、凸輪輪廓加工困難。,四、分類:,1、按凸輪的形狀：,盤形凸輪機構,移動凸輪機構,圓柱凸輪機構,2、按從動件的型式：,尖底從動件：用于低速；,滾子從動件：應用最普遍；,平底從動件：用于高速。,3、按鎖合（封閉）的方式：,力鎖合（重力、彈簧力）,形（幾何）鎖合（溝槽、等徑、等寬）,7-2 推桿的運動規(guī)律,一、幾個概念,尖底偏置直動從動件盤形凸輪機構,工作情況,基圓,偏距,升程,推程運動角,遠休止角,近休止角,回程運動角,上升停降停,從動件位移線圖, 速度線圖, 加速度線圖,擺動從動件凸輪機構,二、常用從動件運動規(guī)律,1、勻速運動規(guī)律（推程段）,剛性沖擊：,由于加速度發(fā)生無窮大突度而引起的沖擊稱為

3、剛性沖擊。,2、等加速等減速運動規(guī)律,柔性沖擊：,加速度發(fā)生有限值的突變 （適用于中速場合）,3、加速度按余弦運動規(guī)律變化,簡諧運動：,運動特征： 若 為零，無沖擊， 若 不為零，有沖擊,4、加速度按正弦運動規(guī)律變化（了解）,擺線運動:,運動特征： 沒有沖擊,5、組合運動規(guī)律,為了獲得更好的運動特征，可以把上述幾種運動規(guī)律組合起來應用，組合時，兩條曲線在拼接處必須保持連續(xù)。,7-3 凸輪輪廓的設計,設計方法：作圖法，解析法,設計原理:反轉法,一、直動從動件盤形凸輪機構,1、尖底直動從動件盤形凸輪機構凸輪輪廓設計： 已知 轉向,設計步驟演示,2、滾子從動件,3、平底從動件,二、擺動從動件盤形凸輪機構,已知：轉向，r0，a，l，max，-,三、圓柱凸輪機構,滾子直動從動件盤形凸輪,r0為理論廓線的基圓半徑,7-4 用解析法設計凸輪的輪廓曲線,理論廓線的方程為：,7-5 凸輪機構基本尺寸的確定,一、凸輪機構的壓力角和自鎖,1. 壓力角與作用力,壓力角:,接觸點法線與從動件上 作用點速度方向所夾的銳角。,自鎖,極限壓力角,la，lb，f，潤滑,擺動從動件：=4050 直動從動件：=3038,由式可知：r0,2. 壓力角與基圓半徑,3. 壓力角與偏置方向,二、滾子半徑的選擇,理論輪廓曲線曲率半徑,滾子半徑: rT,理論輪廓曲線