机械设计基础（第二版）课件 4凸轮机构1h

第四章凸轮机构§4-1

凸轮机构的应用和分类§4-2

从动件的常用运动规律§4-3

图解法设计盘形凸轮轮廓曲线返回§4-1凸轮机构的应用和分类设计机构时的特定要求：从动件能够按照预定的规律运动（位移、速度和加速度必须严格按照预定规律变化时，尤其当原动件连续运动，而从动件需作间歇运动时）？低副→高副（齿轮机构、凸轮机构等）凸轮机构主要用在自动机械和自动控制装置中。§4-1凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构的应用和定义

凸轮：是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮机构：是含有凸轮的一种高副机构，是由凸轮、从动件和机架三个构件、两个低副和一个高副组成的单自由度系统。作用？手柄靠板圆轮刀架凸轮从动件气阀§4-1凸轮机构的应用和分类二、凸轮机构的分类1.按凸轮的形状分具有变化向径的盘形构件凸轮回转中心趋于无穷远移动凸轮卷成圆柱体§4-1凸轮机构的应用和分类二、凸轮机构的分类2.按从动件的形状分适应性好，结构简单；点接触，易磨损；受力不大，转速较低场合端部安装有滚子；滚动摩擦，磨损小；受力较大，应用最广端部为平底形状；线接触，易磨损；受力平稳，高速传动场合§4-1凸轮机构的应用和分类二、凸轮机构的分类3.按从动件的运动形式分往复直线运动移动副转动副§4-1凸轮机构的应用和分类二、凸轮机构的分类4.按接触方式分力锁合：利用外力使从动件始终与凸轮轮廓保持接触形锁合：利用高副因素本身几何形状§4-1凸轮机构的应用和分类二、凸轮机构的分类4.按接触方式分力锁合：利用外力使从动件始终

与凸轮轮廓保持接触形锁合：利用高副因素本身几何形状§4-1凸轮机构的应用和分类三、凸轮机构的特点优点只须设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意的预期运动；结构简单、紧凑、设计方便、应用广泛。缺点由于凸轮轮廓与从动件之间为点或线接触，因而较易磨损，所以多用在传动力不大的场合；凸轮轮廓的加工较为复杂和困难。§4-2从动件的常用运动规律一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语基圆（最小向径r0）推程与推程运动角远休程与远休止角回程与回程运动角近休程与近休止角行程h位移线图从动件的运动规律圆弧段圆弧段位移线图反转法！§4-2从动件的常用运动规律二、从动件常用的运动规律等速运动规律等加速等减速运动规律（抛物线）余弦加速度运动规律（简谐运动规律）正弦加速度运动规律（摆线运动规律）运动规律位移速度加速度凸轮轮廓曲线§4-2从动件的常用运动规律二、从动件常用的运动规律——等速运动规律位移线图：斜直线速度线图：水平线加速度线图：始终为零特点：在运动开始和终止处，速度产生突变，其瞬时加速度为无穷大，因而产生无穷大的惯性力，对机构产生极大冲击。称为刚性冲击。应用：低速、轻载场合。§4-2从动件的常用运动规律二、从动件常用的运动规律——等加速等减速运动规律位移线图：两段光滑连接的抛物线速度线图：两段斜直线加速度线图：两段平行于横坐标的直线特点：在运动开始处、终止处、交接处，加速度存在有限值的突变，因而产生有限值的惯性力，对机构产生有限冲击。称为柔性冲击。应用：低速场合。§4-2从动件的常用运动规律二、从动件常用的运动规律——余弦加速度运动规律位移线图：连续速度线图：连续加速度线图：连续特点：在运动起始和终止处，加速度存在有限值的突变。因而产生柔性冲击。应用：中速运动场合。§4-2从动件的常用运动规律二、从动件常用的运动规律——正弦加速度运动规律位移线图：连续速度线图：连续加速度线图：连续特点：速度和加速度连续，无任何突变。在理论上，既无刚性冲击，也无柔性冲击。应用：高速运动场合。§4-3图解法设计盘形凸轮轮廓曲线一、凸轮轮廓曲线的设计原理——反转法原理凸轮：等角速度顺时针转动。

从动件沿着导路作往复移动。反转法原理：假设凸轮静止不动，其它构件（从动件、机架）相对于凸轮作反转运动（从动件又在其导路内作往复移动），作出从动件在这种复合运动中的一系列位置，将其顶点所占据的一系列位置连成光滑曲线即为所求凸轮轮廓曲线。反转法原理§4-3图解法设计盘形凸轮轮廓曲线二、直动从动件盘形凸轮轮廓线的绘制——对心尖顶已知：凸轮基圆半径r0，逆时针回转，位移线图。从动件推程作等速运动，推程角为120°，远休止角为60°，从动件回程作等加速等减速运动，回程角为90°，近休止角为90°。目的：设计该凸轮的轮廓曲线。位移线图§4-3图解法设计盘形凸轮轮廓曲线二、直动从动件盘形凸轮轮廓线的绘制——对心尖顶具体步骤：⑴

分等份。⑵

绘基圆。⑶得位置。⑷量位移⑸连成线位移线图§4-3图解法设计盘形凸轮轮廓曲线二、直动从动件盘形凸轮轮廓线的绘制——偏置尖顶具体步骤：⑴

分等份。⑵

绘两圆（基圆、偏距圆）。⑶得位置。⑷绘切线，量位移。⑸连成线。位移线图§4-3图解法设计盘形凸轮轮廓曲线二、直动从动件盘形凸轮轮廓线的绘制——偏置尖顶具体步骤：⑴

分等份。⑵

绘两圆。⑶得位置。⑷绘切线，

量位移。⑸连成线。§4-3图解法设计盘形凸轮轮廓曲线二、直动从动件盘形凸轮轮廓线的绘制——滚子具体步骤：1.视滚子中心为从动件的尖顶，绘制理论轮廓曲线。⑴

分等份。⑵

绘两圆（基圆、偏距圆）。⑶得位置。⑷绘切线，量位移。⑸连成线。2.作内包络线，得出实际