任务2-2-1认识凸轮机构

机械设计改变生活技以载道，匠心筑梦发现机械之美-常用机构的运动设计-任务2模块二发现机械之美课程导入大国工匠-朱恒银任务2-2-1认识凸轮机构课程导入任务2-2-1认识凸轮机构课程导入任务2-2-1认识凸轮机构（1）变速机构电动机经皮带和齿轮传动，带动曲柄和固定在其上的凸轮转动；（2）摆动导杆机构滑块带动导杆在某一角度内摆动，实现滑枕和刨刀往复运动；（3）凸轮机构摆杆在凸轮轮廓曲线驱动下往复摆动；（4）棘轮机构摇杆带动棘轮做间歇运动，以便刨刀继续刨削。课程导入任务2-2-1认识凸轮机构课程导入任务分析

牛头刨床中，构件机架、凸轮、摆杆组成凸轮机构。凸轮随着齿轮转动，摆杆在凸轮轮廓曲线驱动下往复摆动，通过连杆带动摇杆在一定角度内摆动，实现工作台和工件的进给运动。任务2-2-1认识凸轮机构课程导入任务目标

（1）了解凸轮机构的组成、分类、特点及应用。（2）掌握从动件常用的运动规律及其特点。（3）掌握反转法绘制盘形凸轮轮廓曲线。（4）理解选择滚子半径的原则，压力角和自锁的关系以及基圆半径对压力角的影响。任务2-2-1认识凸轮机构01强素养03讲重点

02引思考04攻难点05强技能06促提升

目录任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2引思考讲重点攻难点强技能促提升

强素养早会负责人任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2讲重点攻难点强技能促提升

引思考强素养任务2-2-1认识凸轮机构走在路边经常会看到修鞋流动摊，利用一台简单的手动修鞋机就可以在破损鞋面缝制线迹，给我们的生活带来很大方便，也是部分人群的谋生手段。缝制时，手动转动修鞋机的机盘就可以使指针作上下运动，请考虑一下，是什么机构实现了这种看似简单的运动呢？任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升结合课前预习情况针对本次课的重点内容进行分析讲解。找出预习问题表扬优秀学员讲解重点问题巩固课前预习分析课前预习讲解重点内容任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升课前分析有13名同学达到了90分以上，表扬！继续坚持；有3名同学没及格，自律，端正学习态度。任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升讲解重点凸轮机构的类型及应用凸轮机构的从动件常用运动规律任务2-2-1认识凸轮机构凸轮、从动件和机架。（一）凸轮机构的组成及分类方法组成作用优点缺点是将主动凸轮的连续转动或移动转化为从动件的往复移动或摆动。设计适当的凸轮轮廓曲线，使从动件实现预期的运动规律。高副接触，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构盘形凸轮移动凸轮

圆柱凸轮

凸轮机构的分类方法（1）按凸轮的形状任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构（2）按从动件的端部结构形式尖顶从动件滚子从动件平底从动件任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构（3）按从动件的运动形式移动从动件摆动从动件任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构（4）按锁合形式力锁合形锁合任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构内燃机配气机构（二）凸轮机构的应用任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构靠模车削机构分度转位机构任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构机床自动进给凸轮机构任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构

（三）凸轮和滚子的材料

失效形式磨损和疲劳点蚀。凸轮和滚子表面的硬度高耐磨性好，并且有足够的表面接触强度，经常受到冲击的凸轮芯部要有较强的韧性。凸轮材料

40Cr，表面淬火后硬度达到40～45HRC。

20Cr，表面渗碳淬火后硬度达到56～62HRC。滚子材料

20Cr，表面渗碳淬火后硬度达到56～62HRC。用滚动轴承作滚子用。任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升讲解重点凸轮机构的类型及应用凸轮机构的从动件常用运动规律任务2-2-1认识凸轮机构基圆以凸轮最小半径ro所作的圆推程、推程运动角θo远休、远休止角θs回程、回程运动角θh近休、近休止角θj位移s=r-ro行程h从动件的运动规律从动件在运动过程中，其位移、速度和加速度随时间变化（凸轮转角θ变化）的规律。（一）凸轮机构的运动过程分析任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构从动件的运动规律S-θ曲线任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构

从动件的位移s与凸轮转角θ的关系可以用从动件的位移线图表示。

对心尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮回转时，从动件重复升—停—降—停的运动循环。任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构

从动件的运动取决于凸轮轮廓曲线的形状,

即凸轮轮廓曲线形状决定了从动件的运动规律。任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构（二）从动件的常用运动规律1.等速运动规律从动件在运动过程中，运动速度为定值。运动开始，υ由0突变为

在运动的起点和终点，引起刚性冲击。加速度运动结束a=-∞任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构从动件推程运动方程式从动件回程运动方程式任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构

从动件推程运动规律

从动件回程运动规律任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构2.等加速—等减速运动规律从动件运动过程推程前半程作等加速运动，推程后半程作等减速运动，两部分加速度的绝对值相等。从动件在运动的开始点、中间点和终止点，引起柔性冲击。任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构≤≤从动件推程前半程运动方程式从动件推程后半程运动方程式≤≤任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构≤

≤从动件回程前半程运动方程式从动件回程后半程运动方程式≤

≤任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构从动件推程运动规律从动件回程运动规律ssυαθθθθθθhoooυαhooo任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构等加速—等减速运动规律的位移线图作法任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构等加速—等减速运动规律作法任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构3.简谐运动规律（余弦加速度运动规律）

质点在圆周上作等速运动时，它在这个圆的直径上的投影所构成的运动。

在运动起始和终止位置，加速度曲线不连续，存在柔性冲击。

但若从动件仅做升→降→升连续运动（无休止），加速度曲线变为连续曲线，则无柔性冲击，用于高速场合。任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构从动件推程运动方程式从动件回程运动方程式任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构υαhυmaxsυαυmaxhαmaxαmax从动件推程运动规律从动件回程运动规律任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构简谐运动规律作法任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构正弦加速度运动规律

——摆线运动规律组合运动规律任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强技能促提升任务2-2-1认识凸轮机构常用从动件运动规律的比较

运动规律

最大速度

最大加速

冲击性质

适用范围（推荐）

等速运动规律

刚性冲击低速、轻载等加速等减速运动规律

柔性冲击中速、轻载

简谐运动运动规律

柔性冲击中低速、中载或重载正弦加速度运动规律：无冲击中高速轻载任务2-2引思考强技能促提升

讲重点

强素养攻难点任务2-2-1认识凸轮机构总结击鼓传

花任务2-2引思考促提升

讲重点

强素养攻难点强技能动起来生讲师评会学各组代表任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2引思考促提升

讲重点

强素养攻难点强技能任务2-2-1认识凸轮机构任务2-2强素养引思考讲重点攻难点强