汽车机械基础 课件08 凸轮概述和常用运动规律

平面连杆机构的特性主

要

内容1凸轮机构的特点2凸轮机构的类型3一般凸轮机构的命名原则4凸轮机构工作过程及从动件运动规律一、凸轮机构的特点1.可准确地实现任意预期的运动规律动力头的快速引进—等速进给—快速退回—静止等动作均取决于凸轮上凹槽的曲线形状。一、凸轮机构的特点2.结构紧凑一、凸轮机构的特点3.点、线接触，磨损大，不能传递大的动力盘形凸轮移动凸轮二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分简易冲床二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分圆柱凸轮二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分自动送料机二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分圆锥凸轮二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分二、凸轮机构的类型1．按凸轮形状分尖端从动件

滚子从动件平底从动件二、凸轮机构的类型2.按从动件顶部形状分对心直动从动件凸轮机构偏置直动从动件凸轮机构直动从动件二、凸轮机构的类型3．按从动件运动形式分摆动从动件凸轮机构二、凸轮机构的类型3．按从动件运动形式分摆动从动件凸轮机构二、凸轮机构的类型3．按从动件运动形式分力锁合二、凸轮机构的类型4．按锁合方式分二、凸轮机构的类型4．按锁合方式分力锁合沟槽凸轮共轭凸轮4．按锁合方式分几何锁合二、凸轮机构的类型等径凸轮二、凸轮机构的类型4．按锁合方式分几何锁合等宽凸轮机构二、凸轮机构的类型4．按锁合方式分几何锁合凸轮机构分类1、按凸轮的形状分2、按从动件与凸轮接触处结构形式分4、按锁合方式分盘形凸轮移动凸轮尖顶从动件滚子从动件平底从动件力锁合形锁合圆柱凸轮3、按从动件运动形式分直动从动件摆动从动件一般凸轮机构的命名原则:布置形式+运动形式+从动件形状+凸轮形状对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构摆动平底从动件盘形凸轮机构三、一般凸轮机构的命名原则偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构一般凸轮机构的命名原则:布置形式+运动形式+从动件形状+凸轮形状三、一般凸轮机构的命名原则凸轮轮廓曲线从动件运动规律决定设计四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律

s

'

s'rb

推程

s远休止

'

回程

s'

近休止t

s0

hA’O基圆、基圆半径rb推程：推程运动角Φ升程h、远休止角Φs回程：回程运动角Φ'近休：远休：近休止角Φs'ABCD对心直动运动循环图对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构

凸轮轮廓的最小向径rb为半径所作的圆称为凸轮的基圆，rb称为基圆半径。四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律升—停—回—停型升—回—停型升—停—回型升—回型运动循环的类型S

()S

()S

()S

()四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律从动件的运动规律从动件在运动过程中，其位移s、速度v和加速度a随时间t的变化规律。四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律从动件的运动规律从动件在运动过程中，其位移s、速度v和加速度a随时间t的变化规律。ωωhφ01.等速运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律

s

'

s'rb

A’OABCDh四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律1.等速运动规律推程运动方程设凸轮以ω转动，转过时间T后，凸轮转角为Φ，从动件位移h：起点：终点：又t=0s=0t=Ts=h四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律1.等速运动规律推程(0

)位移方程：速度方程：加速度方程：冲击特性：刚性冲击始点、末点适用场合：低速轻载hs

0

v

0a

0-

+

v0四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律1.等速运动规律等加速运动方程设凸轮以ω转动，转过时间T后，凸轮转角为Φ，从动件位移h：起点：终点：又t=0s=0v=0t=T/2s=h/2四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律2.等加等减速运动规律等减速运动方程设凸轮以ω转动，转过时间T后，凸轮转角为Φ，从动件位移h：起点：终点：又t=Ts=hv=0t=T/2s=h/2四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律2.等加等减速运动规律sφΦvφaφAh/2h/2Φ/2Φ/2h(0

φ

Φ/2)(Φ/2φ

Φ)等加速段等减速段运动线图BC1’2’3’132冲击特性：柔性冲击始、中、末点适用场合：中、低速轻载四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律2.等加等减速运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律2.等加等减速运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律2.等加等减速运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律3.简谐运动规律简谐运动:一个质点在圆周上匀速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动。四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律3.简谐运动规律简谐运动:一个质点在圆周上匀速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动。sPRθshΦφ四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律3.简谐运动规律简谐运动:一个质点在圆周上匀速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动。φsφa123456φv123456Vmax=1.57hω/ΦhΦ适用场合：中速。冲击特性:柔性冲击。

始、末点四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律3.简谐运动规律3.简谐运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律123456δaδvδshδ0123456Vmax=1.57hω/δ0

质点在圆周上作等速运动时，它在该圆直径上的投影所构成的运动称为简谐运动。

从动件作简谐运动时，其加速度曲线为余弦曲线，故又称为余弦加速度运动规律。四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律3.简谐运动规律四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律4.摆线运动规律

当一个圆沿纵轴匀速纯滚动时，圆周上定点A将描绘出一条摆线。点A在纵轴上的投影所构成的运动，称摆线运动规律。sφφaφvhΦ冲击特性:既无刚性冲击，又无柔性冲击适用场合:高速其加速度曲线为正弦曲线，故又称为正弦加速度运动规律。四、凸轮机构工作过程及从动件运动规律4.摆线运动规律运动规律

动力特性适用场合冲击性质发生位置等速运动等加速等减速（抛物线