机械原理课件B第三章.ppt

第三章 凸轮机构 3 1凸轮机构的应用和类型 一 组成 1 凸轮 具有曲线轮廓或凹槽的构件 是主动件 通常等速转动 2 从动件 由凸轮控制按其运动规律作移动或摆动运动的构件 3 机架 支承活动构件的构件 可实现各种复杂的运动规律 由于是高副接触 常用于传递动力不大的场合 二 应用 三 分类 1 按凸轮的形状分 a 盘形凸轮 具有变化向径的盘形构件b 移动凸轮 有曲线轮廓作往复移动的构件 c 圆柱凸轮 在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件 2 按从动件的形状分 3 按接触形式分 四 内容 1 从动件运动规律2 图解法设计凸轮机构3 解析法设计凸轮机构4 凸轮机构的基本尺寸确定 一 名词概念 3 2从动件的常用运动规律 从动件运动形式 1 等速运动规律 边界条件 二 常用运动规律 类速度 类加速度 等速运动规律方程和运动曲线 2 等加速等减速运动规律 等加速等减速运动规律方程和运动曲线 3 余弦加速度运动 简谐运动规律 这种运动规律的加速度方程是半个周期的余弦曲线 根据质点在圆周上作简谐运动如下图所示 余弦加速度运动方程和运动曲线 3 3凸轮轮廓曲线的设计 一 设计方法的基本原理 二 图解设计凸轮廓线 1 偏置尖顶 滚子 直动从动件盘形凸轮廓线的设计 已知 从动件运动规律 如图示 基圆半径rmin 滚子半径rT 偏距e 导路偏在转轴左侧 顺时针转动 求 满足上述要求的凸轮廓线 2 平底从动件盘形凸轮廓线设计 已知 从动件运动规律 凸轮转向为顺时针 基圆半径rmin 求 凸轮廓线 3 摆动尖顶 滚子 从动件盘形凸轮廓线设计 理论廓线 滚子中心的轨迹线 实际廓线 凸轮的可见轮廓线 尖顶从动件 理论廓线与实际廓线重合 滚子从动件 理论廓线与实际廓线在法线方向上互为等距曲线 平底从动件 理论廓线与实际廓线是两条不同的曲线 三 用解析法设计凸轮廓线 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构 已知 从动件运动规律s2 偏距e 滚子半径rT 基圆半径rmin 凸轮转向为逆时针转 求 凸轮的理论廓线坐标X Y和实际廓线坐标X Y 解 建立图示坐标系 B点理论廓线坐标为 实际廓线坐标为 其中 用于内等距曲线 用于外等距曲线 根据高等数学 B点的切线斜率为 B点的法线斜率为 对 A 求导得 3 4凸轮机构基本尺寸的确定 一 凸轮机构中的作用力与压力角 F 驱动力 v2 从动件速度a 压力角 F 有用分力 F 有害分力 当F 一定a F 机构效率低 当a 时 机构将自锁 因此要控制机构中amax a 一般 推程 二 压力角与凸轮机构尺寸的关系 凸轮基圆的尺寸和压力角有直接关系 如左图所示 从动件与凸轮在任意一点 接触 注 e前的符号确定 此式中e前的符号判定 1 滚子半径选择 三 滚子半径与平底尺寸的确定 2 平底长度尺寸的确定 平底从动件盘形凸轮机构 当rmin过小时也会产生 运动失真现象 这时应将rmin 来避免运动失真现象 例题 图示为滚子从动件盘形凸轮机构 试用图解法作出 1 凸轮的基圆 2 图示位置的压力角a 位移s y 和凸轮转角d 3 从动件的升程h ymax 和凸轮的推程运动角d a b 例2 已知图示凸轮机构 在图上标出以下各项 1 标出基圆半径rm