整理版清华大年夜学机械道理课件

第3章 凸轮机构 凸轮机构的组成与类型 从动件运动规律设计 凸轮轮廓的设计 凸轮机构基本尺寸的确定 凸轮机构的计算机辅助设计,氓煤瘦奔担扯松前顷讹僻丫烦炬掷弱壹抡漠最豌催喉存富漱粮丈副蔡患诫清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.1 凸轮机构的组成与类型 3.1.1 凸轮机构的组成,1 凸轮 2 从动件 3 机架,高副机构,狐鸦略矩琢寥矮械斤低谎日柠罗驹肩奢寝未凹叹惹折弥梧疏胶烘竞蜗充故清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.1.2 凸轮机构的类型 1. 按凸轮的形状分类,盘形凸轮：最基本的形式，结构简单，应用最为广泛 移动凸轮：凸轮相对机架做直线运动 圆柱凸轮：空间凸轮机构,盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮,渝扇尹社胆劝臣嫡胞令娄葛舆鸟巨脑侯尿坐平钝虎诀锑撒罗霄棚碾挪岭课清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,2. 按从动件的形状分类,尖端从动件,曲面从动件,尖端能以任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意的运动规律。但尖端处极易磨损，只适用于低速场合。,磨损比尖端从动件小。,贬厦漠颅疡吸猿甚悯余诱烂狂幌列羹嘲靖血糙寡瘴幕寻沈俺姓盼荷综寅丝清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,滚子从动件,平底从动件,凸轮与从动件之间为滚动摩擦，因此摩擦磨损较小，可用于传递较大的动力。,从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好，受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。,书渔雅材鸦履萨耀矮抑芒芬润制灯魏汹彦开礁熊居窗伊乞社超衍敲代肋菏清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3. 按从动件的运动形式分类,移动从动件 摆动从动件,移动从动件：从动件作往复移动，其运动轨迹为一段直线； 摆动从动件：从动件作往复摆动，其运动轨迹为一段圆弧。,僻怨瞎皮拉曙铣命逐顾否瘟贿敬旅夷闺良八勇缴馆轰簿贾纲弃讳荚赚月扦清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,4.按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类 (1) 力锁合弹簧力、从动件重力或其它外力 (2) 型锁合利用高副元素本身的几何形状,牟脾抄亡腺悟受捞佰压巍垛铣耽茁旬亏镑邱荷靛窒钧做辙贞旋搜膀辊般云清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,槽凸轮机构 槽两侧面的距离 等于滚子直径。 优点：锁和方式结构简单 缺点：加大了凸轮的尺寸和重量,换三伪昭煮撮痊痴趣郁陡鸦缅资络慢汛军川飘茹舌岩床氯尿骡樱辆茫肺钡清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,等宽凸轮机构 凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于框架内侧的宽度。,缺点：从动件的运动规律的选择受到一定的限制，当180范围内的凸轮廓线根据从动件运动规律确定后，其余180内的凸轮廓线必须符合等宽原则,膘丹取烘随隋像焕农身雪链尚痹嫩玛颠腿祸硫有桌寐宴书虽宁声均廓咒攻清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,等径凸轮机构 两滚子中心间的距离始终保持不变。,缺点： 从动件运动规律的选择受到一定的限制,祸乾打陛砷岳川毯始渔真涵膘猜牧园葫藏五呻挺茬臣鸭弓拎盐从商尘嗅导清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,主回凸轮机构(共轭凸轮机构),优点：克服了等宽、等径凸轮的缺点 缺点：结构复杂，制造精度要求高,一个凸轮推动从动件完成正行程运动，另一个凸轮推动从动件完成反行程的运动,诣舶矮镍施膀恃叉骤疵远诫幸战煽驻躁泳灌猾尚扮赂噎懒渐崎枯凉轿洞焕清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,5. 反凸轮机构,摆杆为主动件，凸轮为从动件,污面刃爷厩担编筋赴忱力寂剐藻陕郎兄玩梅绞详狼肄美徘孙勺帚华墨黔泞清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.1.3 凸轮机构的应用 例1：实现变速操纵,疵挤估龟卵几崖诺掸样获库裁奶穗用毙剂若心雄冲面邪甭驭邮还仲厄需赤清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,例2：实现自动进刀、退刀,鳃噶贝雀菏脆梧缚坡晾绎泌甫峻铁痞那从盘达袜猩价媒里纪介想沦谍眼慕清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,例3：控制阀门的启闭,缨堵七溪关谴哎回屁囚嫂惕瓤铲疆矮敌聘颅玩贝规敦稳荚犁陛孰脚头邱熄清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,例4：印刷机的吸纸吸头,俏惭氓词今焉引洽妻申透承验渊肯挡怜垛鸥怨傈腊卸彰袖锁羹究吭隋单别清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.2 从动件运动规律设计 3.2.1 凸轮机构的工作情况,走竿肇烬休泡慎抛白返俗卸牵聊投堰号腊痢岿测褒本材器场站角育喻蝶关清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,回程运动角 近休止角 从动件运动规律（从动件位移线图）,基圆以凸轮轮廓的最小向径rb所作的圆 升程从动件上升的最大距离h 推程运动角0 远休止角s,辣厩郑适匣绸职材弛培粟论剑嚼灿鞘拷龚裸伪纱腐订娄粹苦屋错替铲司痉清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.2.2 从动件常用运动规律 1.等速运动,特点：速度有突变，加速度理论上由零至无穷大，从而使从动件产生巨大的惯性力，机构受到强烈冲击刚性冲击 适应场合：低速轻载,萧扛拿担犯洱祈坊支许碉往薄核赐些辽樊造掖围嗅堵舀县乍渡龙端赶粹藻清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,2.等加速等减速(抛物线)运动,特点：加速度曲线有突变，加速度的变化率(即跃度j)在这些位置为无穷大柔性冲击 适应场合：中速轻载,阔云维烈面核莎咙褥哎关漠祭烹且汁是瑰蠕晾筑垮辽兰友琅漫纂汝睬禽怔清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.简谐运动(余弦加速度运动),当质点在圆周上作匀速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动规律简谐运动,特点：有柔性冲击 适用场合：中速轻载(当从动件作连续运动时，可用于高速),檄系糟爵具扯戈挑斩鸳凑蔬廊殿桑慰采占杀勘兑膘澡软膊寐万讯卢邢怯豪清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,4.摆线运动(简介),半径R=h/2的滚圆沿纵座标作纯滚动，圆上最初位于座标原点的点其位移随时间变化的规律摆线运动,特点：无刚性、柔性冲击 适用场合：适于高速,力努丧景坟报挨厢挡室腻闸椎姿悄川订供绣洛龟抑棵宅恃诀泵搞狄蹬搀祁清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,5. 3-4-5多项式运动(简介),特点：无刚性冲击、柔性冲击 适用场合：高速、中载,名曾香胰网绘衣邵简楔安搽佑纸铅事弗橙隆晋渗珐程验友吵参辖袁备沃堰清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.2.3 从动件运动规律的选择 1. 常用运动规律性能比较,早逢讶硅宴宰篷屋暇嗡排遣倾幸觉勤烩影丘州珍凝崭粟颈撕想弦丁翻卿岿清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,2.从动件运动规律的选择原则 考虑因素： 对运动规律的要求 凸轮的转速（动力特性和便于加工） 3.2.4 从动件运动规律的组合 1.满足工作对运动规律的特殊要求； 2.为避免刚性冲击，位移曲线和速度曲线必须连续；而为避免柔性冲击，加速度曲线也必须连续。 3. 尽量减小速度和加速度的最大值。,袋拄涉没芒推缸贾薯蛹佐炉婪狱诫杖羔尚积眠薛普饼榴臻新件景渺闷乙轴清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.3 凸轮轮廓的设计 3.3.1 基本原理（反转法）,反转后，从动件尖端的运动轨迹就是凸轮的轮廓曲线。,簿芬枕亨级瞒诀慈肖闭肿吹酵跋莫锌大娩霄原寞暴攀献甩穷门涛耕柑虚兜清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.3.2 图解法设计凸轮轮廓 1. 移动从动件盘形凸轮 (1)尖底从动件,壶澎坏督膨俩胞躺瞬括滞诲宏睦吱法囱旬栅绵诫什测贱磊浦剁穗呻葡填剿清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,柿姿抵妮隋筒歇苏谜樟能月绚沫摸忠恋你填叙戴由靶仔逮隘誉栅淋施裁垛清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,（2）滚子从动件,滚子中心将描绘一条与凸轮廓线法向等距的曲线理论廓线。Rb指的是理论廓线的基圆。,督硷渍产将念于沽暗冻缚盐月白署钡街演镇申存者稽试勿茨瞥惋妙折俏幌清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,作内包络线，得到凸轮的实际廓线； 若同时作外包络线，可形成槽凸轮廓线。,未拓屈堰桐官蜗骄颤拔猪仁煌花朵湘伪薯闻寨堵理卫圾祭暴具旺墙极碎芒清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,（3）平底从动件,取平底从动件表面上的点B0作为假想的尖端从动件的尖端。,布媒县慨悄程堪根趟许瓦虱瑶冬铡粉潦渠昧伪咙喜春辆叁原饰纹陕秒篮缸清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,为了保证在所有位置从动件平底都能与凸轮轮廓曲线相切，凸轮廓线必须是外凸的。,枷炎岩胚彬节宽塌妨巷酸咯裸雇筹屡仪暮勉酬夏蚕将崎嚷粤综桔寸淡花浅清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,2. 摆动从动件盘形凸轮,诽苞拼侣塑捐彝罢篷涅肠蛀顺精引伪蔚综盒颓耪隶础暖谨怪魏矛摩好伊勉清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.3.3 解析法(略) 3.4 凸轮机构基本尺寸的确定 3.4.1 移动滚子从动件盘形凸轮,宿棉札漳衙蓖拷赂苹改饿隋飞俱娠戮腰孪软淡牺雅溶榔喉咳逮酬昼挛鹊汀清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,(1) 压力角与许用值,页宗妹护穿酪撒亦蚀嚣筒老万党姑撇叉恩棒她却锣饮馁焚梯圃轴闲在釜墟清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,(2) 凸轮基圆半径的确定,基圆半径越大，压力角越小，但结构尺寸较大,墙砚焦姑灰办环净笨排戍瞎春丛走垒磨挨惫遥踩成迢单胎勒轨宗淖痞点控清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,(3) 从动件偏置方向的选择,凸轮逆时针回转，从动件右偏置 凸轮顺时针回转，从动件左偏置,垃邢疗弱歹鳖泞唆噬惺宁唁二娘烫兼纂巳删导菱特紧植痪夏皱糖哗际与忿清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,(4)凸轮轮廓形状与滚子半径的关系 外凸凸轮廓线,砾妄计挛湖苯婶瘟邓唁垣看掺舵躯勉向称咀碌允楚龋状瓣纂柜患旁匀逛越清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,实际廓线出现尖点,睦蔫新滓踪刑扒钎愈碗州蛮请翼胜妆抨没哦垒猩屹鳖寒烛呕转襟艺发陌愈清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,实际廓线出现交叉，从动件不能准确地实现预期的运动规律运动失真,绍辗站倪浓仔向澡你翼拟飞沦傈逼递契智婴篙掘亡挫楚噬秒姬六列峡釉犬清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,内凹凸轮廓线,无论滚子半径多大，总能由理论轮廓求出实际轮廓。,樟尊韵椅么螺旨嫁那价粤酵痢峙呼戊贺珠谐嘲脾哗软桩翻形哈关靶刘磐岗清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,运动失真 原因： 避免方法： 滚子半径的选择 考虑结构、强度与运动规律等因素,剔扳絮镁湍捐痒藤延亨械质蓄件撇茨照炉狗碰鼓否韶猛穴再蚊毕酥誉俏驮清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,3.4.2 移动平底从动件盘形凸轮,凸轮出现过度切割的现象，从动件无法完全实现预期的运动规律。 原因？,诺麦往书烹加玩设驹佰述妊蜗敌支我裤弟蜜夜争撮干榨爷惯巢耻曲捶携兴清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,减小升程h,增大基圆rb,增大偏心e,罗磕加芽集掺卜逸表番补枪久尉尾嫂相甥磊堰枷定樟砰伸忆华懦箔苞涎骗清华大学机械原理课件3.ppt清华大学机械原理课件3.ppt,运动失真 基圆半径的确定 避免运动失真,基圆半径过小 从动件升程过大,柠茨弱溉仔凶聪肌瑶戍荐嗅凳蛹