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第三章凸轮机构第1页凸轮机构第三章

§31凸轮机构应用及其分类§32从动件惯用运动规律

§33盘形凸轮机构基本尺寸确定§34依据预定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线

第2页一、凸轮机构应用二、凸轮机构分类三．凸轮机构工作原理四、凸轮机构设计任务

§31凸轮机构应用及分类第3页1、凸轮机构：凸轮是一个含有曲线轮廓构件。含有凸轮机构称为凸轮机构。它由凸轮、从动件和机架组成。一、凸轮机构应用第4页凸轮机构优点：只需确定适当凸轮轮廓曲线，即可实现从动件复杂运动规律；结构简单，运动可靠。缺点：从动件与凸轮接触应力大，易磨损用途：载荷较小运动控制第5页一）按凸轮形状分1、盘形凸轮2、移动凸轮3、圆柱凸轮4、圆锥凸轮二、凸轮机构分类第6页1、尖顶从动件2、滚子从动件3、平底从动件二）按从动件上高副元素几何形状分第7页三）、按凸轮与从动件锁合方式分1、力锁合凸轮机构2、形锁合凸轮机构1）构槽凸轮机构2）等宽凸轮机构3）等径凸轮机构4）主回凸轮机构第8页四）、依据从动件运动形式分摆动从动件凸轮机构移动从动件凸轮机构第9页h三、凸轮机构工作原理S(A)BCD(,S)S’S’hSAB’OeCDBOrb基圆推程运动角远休止角近休止角回程运动角第10页摆动从动件凸轮机构ABCDO1O2aB1rbmaxl第11页四、凸轮机构设计任务3）凸轮机构曲线轮廓设计4）绘制凸轮机构工作图1）从动件运动规律设计2）凸轮机构基本尺寸设计移动从动件：基圆半径rb，偏心距e;摆动从动件：基圆半径rb，凸轮转动中心到从动件摆动中心距离a及摆杆长度l;滚子从动件：除上述外，还有滚子半径rr。平底从动件：除上述外，平底长度L。第12页§3―2从动件惯用运动规律

一、基本运动规律二、组合运动规律介绍三、从动件运动规律设计

第13页一、基本运动规律（一）多项式运动规律s=c0+c1

+c22

+c33

+……+cnnv=(c1+2c2

+3c32

+……+ncnn-1)a=2(2c2+6c3

+12c42

+……+n(n-1)cnn-2)j=3(6c3+24c4

+……+n(n-1)(n-2)cnn-3)，式中，为凸轮转角（rad）；c0，c1，c2，…，为n+1个待定系数。1、n=1运动规律=0,s=0;

=,s=h.s=c0+c1v=c1a=0第14页等速运动规律0aa=02、n=2运动规律0sh0vv刚性冲击第15页0j0vvmax0shamax0a-amax柔性冲击柔性冲击增加多项式幂次，可取得性能良好运动规律等加速等减速运动规律第16页svaj0000（二）余弦加速度规律

柔性冲击第17页（三）正弦加速度规律v0aj00s0h无冲击！第18页从动件惯用基本运动规律特征等速1.0¥刚性低速轻载等加速等减速2.04.00柔性中速轻载余弦加速度1.574.93柔性中速中载正弦加速度2.006.28

无高速轻载运动规律

vmax(hw/F)amax冲击特征适用范围(hw2/F2)第19页§3–3盘形凸轮机构基本尺寸确定一、移动从动件盘形凸轮机构基本尺寸设计二、摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸

第20页一、移动从动件盘形凸轮机构基本尺寸设计，即移动从动件盘形凸轮机构基本尺寸ttOPnnAeSS0v2Crrb1123P13P23第21页ttOPnAeC1n(P13)P23第22页1、偏距e大小和偏置方位选择标准应有利于减小从动件工作行程时最大压力角。为此应使从动件在工作行程中，点C和点P位于凸轮回转中心O同侧，此时凸轮上C点线速度指向与从动件工作行程线速度指向相同。偏距不宜取得太大，普通可近似取为：第23页2、凸轮基圆半径确定加大基圆半径，可减小压力角，有利于传力1）机构受力不大，要求机构紧凑2）机构受力较大，对其尺寸又没有严格限制依据实际轮廓最小向径rm确定基圆半径rb，校核压力角依据结构和强度确定基圆半径rsrhrm第24页二、摆动从动件盘形凸轮机构基本尺寸整理得，1

与2同向凸轮转向1

与从动件转向2相反nO1PKO2rb12Bn0+v2lanv2O1PKO2rb21Bttanl0+第25页2、在运动规律和基本尺寸相同情况下，1

与2异向，会减小摆动从动件盘形凸轮机构压力角。1、摆动从动件盘形凸轮机构压力角与从动件运动规律、摆杆长度、基圆半径及中心距相关。第26页§3‐4依据预定运动规律设计盘形凸轮轮廓曲线一、尖顶从动件盘形凸轮机构设计二、滚子从动件盘形凸轮机构设计

三、平底移动从动件盘形凸轮机构设计

第27页一、尖顶从动件盘形凸轮机构设计

（1）尖顶移动从动件盘形凸轮机构（2）尖顶摆动从动件盘形凸轮机构第28页凸轮轮廓曲线设计基本原理（反转法）2S1123s1s2hOrb-3'3212'1'1s2s1h第29页摆动从动件盘形凸轮机构

B7S''SA6B5A4A3A2A1A0A9A8A7B6A5B4B3B8B9B2B1B00C3C2C4C5C6C7C8C1C0C9O-22SS''911223344556677882第30页（1）尖顶从动件盘形凸轮机构设计x2SSOB1eSS0rby-BC0CB0尖顶移动从动件凸轮轮廓求法第31页尖顶从动件盘形凸轮机构xOB1eSS0rby-BC0CB0平面旋转矩阵第32页注意：1）若从动件导路相对于凸轮回转中心偏置方向与x方向同向，则e>0,反之e<0。2）若凸轮逆时针方向转动，则>0，反之<0。第33页y（2）尖顶摆动从动件盘形凸轮机构0B0B1BrbAx-OaL若凸轮逆时针方向转动，则>0，反之<0-A1第34页2、滚子从动件盘形凸轮机构设计

a、轮廓曲线设计

1

理论廓线；2实际廓线OnnB0Brb’’’yxrrC’C’’C’BC’’rrrrrm第35页1、轮廓曲线设计v1v223OPB1SS0rrb1B-三、平底移动从动件盘形凸轮机构设计第36页(1)基本尺寸确定L

=Lmax+

L’max+(4