凸轮机构 （课堂PPT）

任务1认识凸轮机构,任务2从动件常用的运动规律,任务3设计凸轮轮廓,单元4凸轮机构,1,1,1.熟悉凸轮机构的组成2.掌握凸轮机构的类型及特点合理选择凸轮机构的种类,知识目标：,技能目标：,单元4凸轮机构,2,2,凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构，凸轮是一个具有曲线轮廓或槽的构件，主动件凸轮通常作等速转动或移动，凸轮机构是通过高副接触使从动件得到所预期的运动规律。,1.凸轮的组成,单元4凸轮机构,图4-2凸轮机构示意图1-凸轮2-从动件3-机架,3,3,（1）优点结构简单紧凑、工作可靠、设计适当的凸轮轮廓曲线，可使从动件获得任意预期的运动规律；（2）缺点凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触，不便于润滑，易磨损，只选用于传力不大的场合，如自动机构、仪表、控制机构和调节机构中。,2.凸轮机构的应用特点,单元4凸轮机构,4,4,表4-1凸轮机构的类型及特点,3.凸轮机构的基本类型及特点,单元4凸轮机构,5,5,单元4凸轮机构,6,6,（1）组成:凸轮、气门杆、机架（2）分析:图中内燃机配气机构实际上是一种对心平底移动从动件盘形凸轮机构,凸轮1连续转动,当径向尺寸变化的凸轮轮廓与气门杆2的平底接触时,气门杆产生上下移动,而以凸轮回转中心为圆心的圆弧段轮廓与气门杆接触时,气门杆将静止不动,从而按预定的规律和时间要求打开或关闭气门,完成配气要求。,4.内燃机的配气机构分析,单元4凸轮机构,7,7,练习题,单元4凸轮机构,1.选择题：凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是（）A.移动副B.转动副C.高副（）决定从动件预定的运动规律。A.凸轮转速B.凸轮轮廓曲线C.凸轮形状凸轮机构中，主动件通常作（）等速转动或移动变速转动变速移动凸轮与从动件接触处的运动副属于（）高副转动副移动副内燃机的配气机构采用了（）凸轮机构铰链四杆机构齿轮机构凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）平底从动件滚子从动件尖顶从动件,8,8,单元4凸轮机构,2.填空题：凸轮机构主要由_、_和_三个基本构件组成。在凸轮机构中，凸轮为_件，通常做等速_或_。在凸轮机构中，通过改变凸轮_使从动件实现设计要求的运动。在凸轮机构中，按凸轮形式分类，凸轮有_、_和_三种。凸轮机构工作时，凸轮轮廓与从动件之间必须始终_，否则，凸轮机构就不能正常工作。3.判断题：在凸轮机构中，凸轮作主动件。（）凸轮机构广泛用于机械自动控制。（）移动凸轮相对机架作直线往复移动。（）在一些机器中，要求机构实现某种特殊的或复杂的运动规律，常采用凸轮机构。（）根据实际需要，凸轮机构可以任意拟定从动件的运动规律。（）,9,9,1.了解凸轮机构的工作过程及有关参数2.了解从动件常用的运动规律学会分析从动件运动规律,知识目标：,技能目标：,单元4凸轮机构,10,10,凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动。表4-3为对心外轮廓盘形凸轮机构。凸轮回转时，从动件作升-停-降-停的运动循环。表4-3凸轮从动件升-停-降-停运动循环,1.凸轮的工作过程及有关参数,单元4凸轮机构,11,11,单元4凸轮机构,12,12,表4-4等速运动规律位移s、速度v、加速度线图,2.从动件常用的运动规律,单元4凸轮机构,13,13,表4-5等加速等减速运动规律位移s、速度v、加速度线图,单元4凸轮机构,14,14,3.内燃机凸轮机构的工作过程分析,单元4凸轮机构,表4-5分析凸轮机构的工作过程,15,15,练习题,单元4凸轮机构,1.选择题：从动件等速运动规律的位移曲线形状是（）A.抛物线B.斜直线C.双曲线从动件作等加速等减速运动的凸轮机构（）A.存在刚性冲击B.存在柔性冲击C.没有冲击从动件作等速运动规律的凸轮机构，一般适用于（）、轻载的场合。A.低速B.中速C.高速从动件作等加速等减速运动规律的位移曲线是（）。A.斜直线B.抛物线C.双曲线2.判断题：凸轮机构中，所谓从动件作等速运动规律是指从动件上升时的速度和下降时的速度必定相等。（）凸轮机构中，从动员件作等速运动规律的原因是凸轮作等速转动。（）凸轮机构中，从动件作等加速等减速运动规律，是指从动件上升时作等加速运动，而下降时作等减速运动。（）凸轮机构产生的柔性冲击，不会对机器产生破坏。（）凸轮机构从动件的运动规律可按要求任意拟定。（）,16,16,掌握“反转法”设计凸轮机构的原理学会运用“反转法”原理设计凸轮机构,知识目标：,技能目标：,单元4凸轮机构,17,17,假想:给机构加一公共角速度,凸轮：相对静止不动推杆：一方面随导轨以-绕凸轮轴心转动,另一方面又沿导轨作预期的往复移动,推杆尖顶在这种复合运动中的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。,1.反转法原理,单元4凸轮机构,18,18,2.反转原理求位移线图,单元4凸轮机构,19,19,（1）对心尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓的设计已知：基圆半径为r0,逆时针方向等速回转。推杆运动规律如图。试设计凸轮轮廓线。,3.直动从动件盘形凸轮轮廓设计,单元4凸轮机构,20,20,（2）对心滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的设计已知：凸轮的基圆半径为r0,滚子半径r,凸轮沿逆时针方向等速回转。推杆的运动规律如图所示。试设计对心直动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。,单元4凸轮机构,21,21,4.对心直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓设计实例,单元4凸轮机构