机械设计基础第4章

1、第一节第一节 凸轮机构的特点及类型凸轮机构的特点及类型第二节第二节 从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律第三节第三节 设计凸轮的轮廓曲线设计凸轮的轮廓曲线第四节第四节 凸轮机构设计中的几个问题凸轮机构设计中的几个问题机械设计基础机械设计基础4第一节第一节 凸轮机构的特点及类型凸轮机构的特点及类型 在要求从动件的位移、速度或在要求从动件的位移、速度或加速度按照加速度按照预定的规律变预定的规律变化，特别是按复杂化，特别是按复杂运动规律运动规律运动时，通常采用凸轮机构。运动时，通常采用凸轮机构。44凸轮结构的优点是凸轮结构的优点是： 只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使从动件得到 各种预期的

2、运动规律； 结构简单、紧凑，运动可靠。凸轮结构的缺点是凸轮结构的缺点是： 由于凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，故压强较 大，容易磨损，而且凸轮轮廓曲线的加工比较困难。4一、按凸轮形状分一、按凸轮形状分盘形凸轮机构盘形凸轮机构4移动凸轮机构移动凸轮机构4圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构4二、按从动件的结构型式分二、按从动件的结构型式分尖顶从动件尖顶从动件4滚子从动件滚子从动件4平底从动件平底从动件4第二节第二节 从动件的运动规律从动件的运动规律 从动件的运动规律是指从动件的位移从动件的运动规律是指从动件的位移s、速度、速度v和加速度和加速度a的变化规律。的变化规律。 从动件的运动规律取决于凸轮轮廓

3、的曲线形状。从动件的运动规律取决于凸轮轮廓的曲线形状。尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构4一、从动件常用运动规律一、从动件常用运动规律等速运动规律等速运动规律000ahvhs等速运动规律等速运动规律4 实际应用中，为了避免等速运动在运动的起点和终点所实际应用中，为了避免等速运动在运动的起点和终点所产生的刚性冲击，可对位移曲线进行修正。产生的刚性冲击，可对位移曲线进行修正。4等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律22020220442hahvhs等加速运动方程等加速运动方程22002020204)(4)(2hahvhhs等减速运动方程等减速运动方程44简谐运动规律简谐

4、运动规律02022000cos2sin2cos12hahvhs44摆线运动规律摆线运动规律020200002sin22cos12sin21hahvhs44第三节第三节 设计凸轮的轮廓曲线设计凸轮的轮廓曲线 在设计凸轮轮廓曲线前，首先要根据工作要求选择适当在设计凸轮轮廓曲线前，首先要根据工作要求选择适当的从动件运动规律，然后再考虑凸轮安装空间的大小及其具的从动件运动规律，然后再考虑凸轮安装空间的大小及其具体条件初步确定凸轮的基圆半径。体条件初步确定凸轮的基圆半径。一、作图法设计凸轮轮廓曲线一、作图法设计凸轮轮廓曲线反转原理反转原理4 移动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计移动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计

5、对心移动尖顶从动件盘形凸轮作图法4对心移动滚子从动件盘形凸轮作图法4对心移动平底从动件盘形凸轮作图法4偏置移动尖顶从动件盘形凸轮作图法4摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计摆动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计 尖顶（滚子）摆动从动件盘形凸轮作图法4平底摆动从动件盘形凸轮作图法4二、解析法设计凸轮轮廓曲线二、解析法设计凸轮轮廓曲线 理论廓线上A点的极坐标方程为B点的向径为B点的极角为srrbcos222GGBrrrrrB4 理论廓线I即为刀具中心运动的轨迹，其方程即为刀具中心运动的轨迹方程。4第四节第四节 凸轮机构设计中的几个问题凸轮机构设计中的几个问题一、滚子半径的确定一、滚子半径的确定滚动半径与凸轮廓线

6、间的关系滚动半径与凸轮廓线间的关系4 凸轮廓线上的最小曲率半径可用作图法近似估算。4二、凸轮机构的压力角及其许用值二、凸轮机构的压力角及其许用值 F1的方向与从动件运动方向一致，的方向与从动件运动方向一致， 是克服载荷是克服载荷Q并推动从动件运动并推动从动件运动 的有效分力；的有效分力； F2的方向与运动方向垂直，是将的方向与运动方向垂直，是将 从动件紧压在导路上产生磨擦阻从动件紧压在导路上产生磨擦阻 力的有害分力。力的有害分力。推程时：移动从动件 =30 40 摆动从动件 =40 50回程时：压力角可大些 =70 80cos1FF sin2FF 4三、基圆半径的确定三、基圆半径的确定 4二、凸轮机构的压力角及其许用值二、凸轮机构的压力角及其许用值 基圆半径与压力角间的关系可由速度分析中求得。由速度多边形可知由速