机械设计基础-第3章-凸轮机构资料课件

第3章凸轮机构典型的凸轮机构的工作原理从动件凸轮滚子机架§3-1凸轮机构的应用盘形凸轮机构在印刷机中的应用一、应用举例利用分度凸轮机构实现转位圆柱凸轮机构在机械加工中的应用二、凸轮机构的分类凸轮机构分类1、按凸轮形状分类2、按从动件形状分类

3、按维持凸轮高副接触的方式分类圆柱凸轮盘形凸轮移动凸轮

尖顶从动件滚子从动件平底从动件力封闭形封闭1、按凸轮分类

（1）盘形凸轮绕固定轴线转动且具有变化向径的盘形构件，是凸轮的最基本形式。

（2）移动凸轮当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作直线运动

（3）圆柱凸轮将移动凸轮卷在圆柱体上即形成圆柱凸轮2、按从动件形状分类（1）直动尖顶从动件对心直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件（2）直动滚子从动件（3）直动平底从动件

摩擦、磨损较小，可用于传递较大的动力，曲率半径小不能用。不能与内凹的凸轮轮廓接触。压力角始终为零，效率最高，润滑好，故常用于高速传动。

根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从动件，摆动从动件。摆动滚子从动件摆动尖顶从动件摆动平底从动件3、按维持凸轮高副接触的方式分类1)力封闭2)形封闭

等宽凸轮

等径凸轮

等径凸轮机构在机械加工中的应用§3-2从动件运动规律一、凸轮的运动过程

凸轮基圆半径rb从动件行程(h，亦称升距)推程及推程运动角δ0δS远休止及远休止角δ0′回程及回程运动角近休止及近休止角δS′δSδ0′δS′δ0rbhω对心式尖顶从动件盘形凸轮机构凸轮：连续运动推杆：间歇运动，典型凸轮机构运动分四步（凸轮轮廓由4段曲线组成）从动件运动线图：从动件位移S、速度v、加速度a与凸轮转角δ（或时间t）之间的对应关系曲线。δSδ0′δS′δ0rbhωhδδδδSδ0′δS′δ0二、从动件运动规律1.等速运动规律特点：瞬时速度有突变加速度→∞，存在刚性冲击位置：发生在运动的起始点和终止点应用场合：低速低负荷v0vδhsδδ-∞∞aδ2.等加等减速运动规律vδhδδsa0ABC-a0aδδdadt-∞∞∞特点：加速度有突变，存在柔冲击位置：发生在运动的起始点、中间点和终止点应用场合：中速低负荷特点：瞬时加速度有突变，产生柔性冲击，当无间歇运动时，加速度曲线连续无冲击3.简谐运动（余弦加速度运动）规律位置：在起始及终止处，应用场合：中低速中负荷§3-3凸轮机构的压力角压力角：从动件的速度与受力方向所夹的锐角

Fn有害越小越好α↓Fn↓∵α变化，α一般小于30°2、压力角与基圆半径的关系从动件上凸轮上（r：OB）又∵r＝r0＋s2§3-4图解法设计凸轮轮廓一、对心式凸轮机构凸轮廓线的设计1.尖顶从动件1)凸轮机构相对运动分析凸轮上的观察个结果机架上的观察结果2)反转法设计原理rbωA1A2A3A4rbωA1A2A3A4S2rbωA2A3A1A4S3S4rbωA2A3A1A4rbωA1A2A3A4rbωA1A2A3A4-ωrbωA1A2A3A4-ω-ω-ω3)设计步骤rbω12345678910-ω1′2′10′3′4′5′6′7′8′9′475813269101′2′3′δ0δS4′7′8′9′6′5′10′δS0δSδ0′δS′δ0h已知条件：从动件运动规律、凸轮转向基圆半径设计步骤：a.标出－ω方向，并按此方向分割出、、δ0′δS′δ0δS和；c.过位移线图中等分点作y轴平行线交位移线图于i点，过基圆上等分点作射线；′反转中导路线d.在射线上度量出相应推杆的位移，得尖顶轨迹点i；′f.光滑连接i得凸轮廓线。′b.在基圆与位移线图共同将和进行n等分，并标注等分点；δoδo′ωωω2.滚子从动件1)分析rb-ωωδ0794581326101′2′3′4′7′8′9′5′10′6′rb-ωωδ0794581326101′2′3′4′7′8′9′5′10′6′实际廓线理论廓线2)设计注意：1.基圆半径为理论廓线最小向径；

2.先求理论廓线，后作包络线包络线2.平底从动件1)分析ωω尖顶轨迹线1′2′3′4′7′8′9′5′10′6′2)设计理论廓线79458132610rb-ωωδ0δ0′δ0a.将基圆沿-ω方向将和与位移线图进行对应等分；c.光滑连接i得凸轮理论廓线；′′b.过等分点作射线；在射线上度量出相应推杆的位移，得尖顶轨迹点i；设计步骤：

d.作平底线的其包络线——实际廓线。′1123′3′2ωrb-ω结论：a.偏置式凸轮机构中从动件导路线始终切于偏置圆；b.导路线与基圆交点为推杆尖顶最低点——其始点。e二、偏置式凸轮廓线的设计1.尖顶从动件1)相对运动分析偏置圆′22)设计已知条件：凸轮转向、基圆半径偏置圆半径。ωrbe-ω1o23导路线′3δ0′δ0a.连接回转中心与推杆其始点，将基圆沿-