第三章凸輪機(jī)構(gòu)第1頁(yè)凸輪機(jī)構(gòu)第三章

§31凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用及其分類(lèi)§32從動(dòng)件慣用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

§33盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸確定§34依據(jù)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓曲線

第2頁(yè)一、凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用二、凸輪機(jī)構(gòu)分類(lèi)三．凸輪機(jī)構(gòu)工作原理四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)

§31凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用及分類(lèi)第3頁(yè)1、凸輪機(jī)構(gòu)：凸輪是一個(gè)含有曲線輪廓構(gòu)件。含有凸輪機(jī)構(gòu)稱(chēng)為凸輪機(jī)構(gòu)。它由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架組成。一、凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用第4頁(yè)凸輪機(jī)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：只需確定適當(dāng)凸輪輪廓曲線，即可實(shí)現(xiàn)從動(dòng)件復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)可靠。缺點(diǎn)：從動(dòng)件與凸輪接觸應(yīng)力大，易磨損用途：載荷較小運(yùn)動(dòng)控制第5頁(yè)一）按凸輪形狀分1、盤(pán)形凸輪2、移動(dòng)凸輪3、圓柱凸輪4、圓錐凸輪二、凸輪機(jī)構(gòu)分類(lèi)第6頁(yè)1、尖頂從動(dòng)件2、滾子從動(dòng)件3、平底從動(dòng)件二）按從動(dòng)件上高副元素幾何形狀分第7頁(yè)三）、按凸輪與從動(dòng)件鎖合方式分1、力鎖合凸輪機(jī)構(gòu)2、形鎖合凸輪機(jī)構(gòu)1）構(gòu)槽凸輪機(jī)構(gòu)2）等寬凸輪機(jī)構(gòu)3）等徑凸輪機(jī)構(gòu)4）主回凸輪機(jī)構(gòu)第8頁(yè)四）、依據(jù)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式分?jǐn)[動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)第9頁(yè)h三、凸輪機(jī)構(gòu)工作原理S(A)BCD(,S)S’S’hSAB’OeCDBOrb基圓推程運(yùn)動(dòng)角遠(yuǎn)休止角近休止角回程運(yùn)動(dòng)角第10頁(yè)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)ABCDO1O2aB1rbmaxl第11頁(yè)四、凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)3）凸輪機(jī)構(gòu)曲線輪廓設(shè)計(jì)4）繪制凸輪機(jī)構(gòu)工作圖1）從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)2）凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)移動(dòng)從動(dòng)件：基圓半徑rb，偏心距e;擺動(dòng)從動(dòng)件：基圓半徑rb，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心到從動(dòng)件擺動(dòng)中心距離a及擺桿長(zhǎng)度l;滾子從動(dòng)件：除上述外，還有滾子半徑rr。平底從動(dòng)件：除上述外，平底長(zhǎng)度L。第12頁(yè)§3―2從動(dòng)件慣用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

一、基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律二、組合運(yùn)動(dòng)規(guī)律介紹三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)

第13頁(yè)一、基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律（一）多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律s=c0+c1

+c22

+c33

+……+cnnv=(c1+2c2

+3c32

+……+ncnn-1)a=2(2c2+6c3

+12c42

+……+n(n-1)cnn-2)j=3(6c3+24c4

+……+n(n-1)(n-2)cnn-3)，式中，為凸輪轉(zhuǎn)角（rad）；c0，c1，c2，…，為n+1個(gè)待定系數(shù)。1、n=1運(yùn)動(dòng)規(guī)律=0,s=0;

=,s=h.s=c0+c1v=c1a=0第14頁(yè)等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律0aa=02、n=2運(yùn)動(dòng)規(guī)律0sh0vv剛性沖擊第15頁(yè)0j0vvmax0shamax0a-amax柔性沖擊柔性沖擊增加多項(xiàng)式冪次，可取得性能良好運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律第16頁(yè)svaj0000（二）余弦加速度規(guī)律

柔性沖擊第17頁(yè)（三）正弦加速度規(guī)律v0aj00s0h無(wú)沖擊！第18頁(yè)從動(dòng)件慣用基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律特征等速1.0￥剛性低速輕載等加速等減速2.04.00柔性中速輕載余弦加速度1.574.93柔性中速中載正弦加速度2.006.28

無(wú)高速輕載運(yùn)動(dòng)規(guī)律

vmax(hw/F)amax沖擊特征適用范圍(hw2/F2)第19頁(yè)§3–3盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸確定一、移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)二、擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸

第20頁(yè)一、移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸設(shè)計(jì)，即移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸ttOPnnAeSS0v2Crrb1123P13P23第21頁(yè)ttOPnAeC1n(P13)P23第22頁(yè)1、偏距e大小和偏置方位選擇標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有利于減小從動(dòng)件工作行程時(shí)最大壓力角。為此應(yīng)使從動(dòng)件在工作行程中，點(diǎn)C和點(diǎn)P位于凸輪回轉(zhuǎn)中心O同側(cè)，此時(shí)凸輪上C點(diǎn)線速度指向與從動(dòng)件工作行程線速度指向相同。偏距不宜取得太大，普通可近似取為：第23頁(yè)2、凸輪基圓半徑確定加大基圓半徑，可減小壓力角，有利于傳力1）機(jī)構(gòu)受力不大，要求機(jī)構(gòu)緊湊2）機(jī)構(gòu)受力較大，對(duì)其尺寸又沒(méi)有嚴(yán)格限制依據(jù)實(shí)際輪廓最小向徑rm確定基圓半徑rb，校核壓力角依據(jù)結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度確定基圓半徑rsrhrm第24頁(yè)二、擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸整理得，1

與2同向凸輪轉(zhuǎn)向1

與從動(dòng)件轉(zhuǎn)向2相反nO1PKO2rb12Bn0+v2lanv2O1PKO2rb21Bttanl0+第25頁(yè)2、在運(yùn)動(dòng)規(guī)律和基本尺寸相同情況下，1

與2異向，會(huì)減小擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)壓力角。1、擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)壓力角與從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律、擺桿長(zhǎng)度、基圓半徑及中心距相關(guān)。第26頁(yè)§3‐4依據(jù)預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)盤(pán)形凸輪輪廓曲線一、尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)二、滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

三、平底移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

第27頁(yè)一、尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）尖頂移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)（2）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)第28頁(yè)凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì)基本原理（反轉(zhuǎn)法）2S1123s1s2hOrb-3'3212'1'1s2s1h第29頁(yè)擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)

B7S''SA6B5A4A3A2A1A0A9A8A7B6A5B4B3B8B9B2B1B00C3C2C4C5C6C7C8C1C0C9O-22SS''911223344556677882第30頁(yè)（1）尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)x2SSOB1eSS0rby-BC0CB0尖頂移動(dòng)從動(dòng)件凸輪輪廓求法第31頁(yè)尖頂從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)xOB1eSS0rby-BC0CB0平面旋轉(zhuǎn)矩陣第32頁(yè)注意：1）若從動(dòng)件導(dǎo)路相對(duì)于凸輪回轉(zhuǎn)中心偏置方向與x方向同向，則e>0,反之e<0。2）若凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則>0，反之<0。第33頁(yè)y（2）尖頂擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)0B0B1BrbAx-OaL若凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則>0，反之<0-A1第34頁(yè)2、滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

a、輪廓曲線設(shè)計(jì)

1

理論廓線；2實(shí)際廓線OnnB0Brb’’’yxrrC’C’’C’BC’’rrrrrm第35頁(yè)1、輪廓曲線設(shè)計(jì)v1v223OPB1SS0rrb1B-三、平底移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)第36頁(yè)(1)基本尺寸確定L

=Lmax+

L’max+(4