《机械原理》课件凸轮机构及设计

1、JM 返回 94 凸轮机构根本尺寸确实定5)5)JM 返回12刀架刀架o JM 返回 91 凸轮机构的应用和分类续JM 返回12刀架刀架o 91 凸轮机构的应用和分类续JM 返回r1r2r1+r2 =constWJM 返回 凸轮机构设计的根本任务是根据工作要求选定凸轮机构的凸轮机构设计的根本任务是根据工作要求选定凸轮机构的型式、推杆运动规律、合理确定结构尺寸、设计轮廓曲线。而型式、推杆运动规律、合理确定结构尺寸、设计轮廓曲线。而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。S=S(t)S=S(t)V= =V(t)(t)a= =a

2、(t)(t)r0hBots010102020000ADCBJM 返回 s0vah+JM 返回 中间点：中间点：=0 0/2/2，s=h/2 1sva 235463h/20 0h/22h/2h/0 04h4h2 2/0 02 2JM 返回 s svah0 0JM 返回 123456av vs sh0123456Vmax=1.57h/0JM 返回s a=2=2hh2 2 sin(2/ sin(2/0 0)/)/0 02 2 123456vah0 0r=h/2vmax=2h/0 0amax=6.28=6.28hh2 2/0 02 2 =2/=2/0 0JM 返回hvsaooo0 0+-vsahooo

3、0 0JM 返回JM 返回JM 返回 高速重载凸轮要选高速重载凸轮要选VmaxVmax和和amaxamax比较小的理由：比较小的理由： 1.0 1.0 F=mv/tF=mv/t。JM 返回1)1)2)2)3)3)4)4)5)5)6)6)7)7)JM 返回 - JM 返回Ar0609090120-s12345 67 891011121314 对心直动尖顶推杆凸轮机构中，凸轮对心直动尖顶推杆凸轮机构中，凸轮的基圆半径的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的运动规和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。律，设计该凸轮轮廓曲线。 601209090135781 3 5 7 8911 13 15911131

4、2141876543214131211109JM 返回r0609090120-1234567891011121314 对心直动滚子推杆凸轮机构中，凸轮对心直动滚子推杆凸轮机构中，凸轮的基圆半径的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的运动规和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。律，设计该凸轮轮廓曲线。As 601209090135781 3 5 7 8911 13 159111312141876543214131211109JM 返回 对心直动平底推杆凸轮机构中，对心直动平底推杆凸轮机构中，凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。运动规律，设计

5、该凸轮轮廓曲线。123456788765432191011121314151413121110 9s 601209090135781 3 5 7 8911 13M 返回eA A-O O 偏置直动尖顶推杆凸轮机构中，偏置直动尖顶推杆凸轮机构中，凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的和推杆的运动规律和偏心距运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓，设计该凸轮轮廓曲线。曲线。s 601209090135781 3 5 7 8911 13 1591113121412345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k

6、14k15123456781514131211109JM 返回 摆动尖顶推摆动尖顶推杆凸轮机构中，杆凸轮机构中，凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度，摆动推杆长度摆动推杆长度l以及摆杆回转中以及摆杆回转中心与凸轮回转中心与凸轮回转中心的距离心的距离d，摆，摆杆角位移方程，杆角位移方程，设计该凸轮轮廓设计该凸轮轮廓曲线。曲线。A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B812060 90 B11 1B22 2B33 3B44 4B55 5B66 6B77 7-r0ABld 60120909012341 2 3 45 67 85768JM 返回2RV=RvRV 思路：

7、将圆柱外外表展开，得一长度为思路：将圆柱外外表展开，得一长度为2R2R的平面移动凸轮机构，的平面移动凸轮机构，BvJM 返回123456787654321V=RV2Rs ：圆柱凸轮的半径：圆柱凸轮的半径R R ，从动，从动件的运动规律，设计该圆柱凸轮件的运动规律，设计该圆柱凸轮机构。机构。vRs s123456786543217JM 返回AR2 34”5”6”7890”0”- -V2 2R R2rr1AV=RA5A6A7A8A9A2A3A4A1A0012345 6 7 8 9 02 2R RA0中线中线4,5,632 10879JM 返回yxB0yxs0s x= y=x= (s0+s)sin

8、+ ecosy=(s0+s)cos- - esinetg= - -dx/dy =(dx/d)/(- - dy/d)=sin/cos(1)x - rrcos(x, y)rrnn(x,y)(x,y)s0er r0 0可得：可得： sin= ( dx/d) / ( dx/d)2+( dy/d)2 cos= - -( dy/d) / ( dx/d)2+( dy/d)2 - - rrr0y - rrsinnnJM 返回s0r0B0Ox-yOP= v/y=x=ds/ds0sP (r0+s)sin+(ds/d)cos(r0+s)cosds/d)sinv=(ds/dt)/(d/dt)=(ds/dt)/(d/d

9、t)= ds/d= ds/d (x, y)BJM 返回 x= asinl sin (+0 0 ) y= acosl cos (+0 0 )yxa x=x rrcosy=y rrsinasinacosl sin (+0 0 )0 xr0B0O-ylA0B0AJM 返回 1.2.凸轮基圆半径确实定凸轮基圆半径确实定3.滚子半径确实定滚子半径确实定4.平底尺寸平底尺寸l 确实定确实定JM 返回lbR2R1Fttnn1 12 22 2Bd-Fsin(+1 1 )+(R1R2 )cos2 2=0Q+Fcos(+1 1 ) (R1+R2 )sin2 2=0R2cos2 2 (l+b)R1cos2 2 b=

10、0vQF=cos(+1 1 )(1+2b/l) sin(+1 1 )tg2 2QJM 返回 ？nnvOr r0 0JM 返回220)/(estgeddsrds/dnnPeOCBvvr r0 0=(ds/d-e)=(ds/d-e)/ / (r(r0 02 2-e-e2 2) )1/21/2+s+ss0sDtgtg=ds/d=ds/d/ / (r(r0 0+s+stgtg=(OP-e)/BC=(OP-e)/BCJM 返回max凸轮转角凸轮转角0余弦加速度运动余弦加速度运动正弦加速度运动正弦加速度运动h/r0h/r0凸轮转角凸轮转角0等速运动等速运动等加等减速运动等加等减速运动h/r0h/r0maxJM 返回arr rr arr rr arr0rr arr0 arrrrarrrrJM 返回)/()(2322xyyxyx 2222/,/,/dydydxdxddyyddxx 和JM 返回123456788765432191011121314151413121110 9lmax lmax为推杆上点为推杆上点A至推至推杆平底与凸轮