清华教你学机械

1、第三章凸轮机构的组成和类型；凸轮轮廓的设计；凸轮机构基本尺寸的确定；凸轮机构的计算机辅助设计；3.1凸轮机构的组成和类型；1凸轮；2 .追随者；3帧；高对机制；3.1.2凸轮机构1的类型。从凸轮的形状来看，盘形凸轮是最基本的形式。结构简单、使用最广泛的动凸轮：相对于框架作直线运动的圆柱凸轮：空间凸轮机构、盘形凸轮动凸轮圆柱凸轮；2.根据从动件的形状，尖部从动件、弯曲从动件和尖部可以与任何复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件可以实现任何运动规律。然而，尖端容易磨损，所以它只适合低速场合。磨损小于尖端跟随器。滚子从动件、平底从动件、凸轮和从动件之间存在滚动摩擦，因此摩擦和磨损小，可用于传递大功率。

2、从动件与凸轮之间容易形成油膜，润滑条件好，应力稳定，传动效率高，常用于高速场合。然而，与之匹配的凸轮轮廓必须全部是凸形的。3。根据从动件的运动形式，移动从动件摆动从动件，移动从动件：从动件前后移动，其运动轨迹为直线；摆动从动件：从动件前后摆动，其运动轨迹为圆弧。根据保持凸轮和从动件之间高副接触的方法，(1)力锁定弹簧力、从动件重力或其它外力，(2)类型锁定利用高副元件本身的几何形状，并且槽凸轮机构的槽的两侧之间的距离等于滚子直径。优点：锁定方式结构简单。缺点：增加了凸轮的尺寸和重量，等宽凸轮机构的凸轮轮廓线上任意两条平行切线之间的距离等于框架内的宽度。缺点：从动件运动规律的选择受到一定程度的限

3、制。当根据从动件的运动规律确定180范围内的凸轮轮廓时，其余180范围内的凸轮轮廓必须符合等宽原则，等直径凸轮机构的两个滚子中心之间的距离始终保持不变。缺点：从动件运动规律的选择受到一定程度的限制。主凸轮机构(共轭凸轮机构)的优点是克服了等宽等径凸轮的缺点：结构复杂，制造精度高，一个凸轮推动从动件完成正向行程运动，另一个凸轮推动从动件完成反向行程运动。反凸轮机构，摆杆为驱动部件，凸轮为从动件，反凸轮机构的应用实例自动开槽机采用反凸轮机构实现料斗翻转，3.1.3凸轮机构的应用，实例1:实现变速操作，实例2:实现自动进给和后退，实例3:控制阀门的开闭，实例4:印刷机的吸纸头，实例3.2从动件运动规

4、律的设计，实例3.2.1凸轮机构的工作条件， 返回运动角接近静止角从动件运动规律(从动件运动图):从动件位移、速度、加速度和跳跃随时间或凸轮角度的变化规律。 凸轮轮廓的最小径向直径rb的基圆所形成的圆升程大于从动件上升的最大距离H，并且推动运动角远离静止角s，3.2.2从动件1的共同运动定律。匀速运动，以速度的突然变化为特征。理论上，加速度从零到无穷大，因此从动件产生巨大的惯性力，机构受到强烈冲击。刚性冲击适应场合：低速轻载。恒定加速度和恒定减速度(抛物线)运动，以加速度曲线的突然变化为特征，在这些位置上加速度的变化率(即跳跃J)是无限的。灵活的冲击适应场合：中速和轻载。简谐运动(余弦加速度运

5、动)，当质点在圆周上匀速运动时，运动规律简谐运动由它在圆直径上的投影形成，其特点是冲击灵活，适用于中速和轻载(当从动件作连续运动时，可用于高速)，4。摆线运动定律(正弦加速度运动定律)，半径为R=h/2的滚动圆沿纵向坐标作纯滚动，圆上原本位于坐标原点的点的位移随时间变化，其特点是无刚性和摆线运动。5.3-4-5多项式运动规律，特点：无刚性冲击，柔性冲击，应用场合：高速，中等负载，3.2.3从动件运动规律选择1。共同运动规律的性能比较，不同的边界条件可能改变冲击特性，2 .从动件运动规律的选择原则考虑：运动规律对凸轮速度的要求(动态特性和易加工性)2。为了避免刚性冲击，位移曲线和速度曲线必须连续

6、；为了避免弹性碰撞，加速度曲线必须是连续的。3.最小化速度和加速度的最大值。边界条件：各段组合运动规律的位移、速度和加速度曲线在连接点处应相等。运动曲线拼接步骤理解问题的含义，根据已知条件计算相关数据，具体化运动要求，并绘制从动件的运动线图：推距？回来？根据绘制的运动线图，选择每段运动规律曲线的类型。利用各曲线应满足的边界条件，确定各运动规律的行程及其对应的凸轮角。准确制作一个完整的从动件运动图。教材p91-94:例3.1运动曲线的拼接，3.3凸轮轮廓的设计3.3.1基本原理，反转后，从动件顶端的运动轨迹为凸轮轮廓曲线。3.3.2凸轮轮廓1的图形设计。动从动件盘形凸轮(1)尖从动件，设计步骤：

7、1)制作基圆并选择从动件的初始位置2)使偏置圆的分界点与位移-转角曲线的分界点一致3)切断线段并找出一系列轮廓位置4)连接并平滑得到凸轮轮廓5)检查Rb指的是理论轮廓的基圆。作为内包络，得到凸轮的实际轮廓；如果同时制造外壳，可以形成凹槽凸轮轮廓。(3)平底从动件将平底从动件表面上的点B0作为假想尖端从动件的尖端。为了确保从动件平底可以在所有位置与凸轮轮廓曲线相切摆动从动件盘形凸轮从动件通常制成弯曲的杆状，旋转轴平分点“位移”作为角度？3.3.3根据反演原理的几何关系，用解析法设计凸轮轮廓，并将其投影到坐标系中。例如，设计动滚子从动件盘形凸轮轮廓时，应列出以下方程：理论轮廓方程实际轮廓方程刀具中

8、心轨迹方程、3.4凸轮机构基本尺寸的确定3.4.1动滚子从动件盘形凸轮机构，问题：压力角过大，机构尺寸过大，运动变形，基本参数设计：压力角，基圆半径，偏距，滚子半径，压力角和允许压力角， 凸轮机构压力角：凸轮作用在从动件上的力的方向线和作用在从动件上的力的速度之间的锐角。 从力学角度来看：压力角越小越好。(自锁)，(2)压力角与凸轮基圆半径的关系：凸轮逆时针旋转，从动件偏离凸轮轴中心右侧：凸轮逆时针旋转，从动件偏离凸轮轴中心右侧：(凸，从左)，凸轮逆时针旋转，从动件？凸轮逆时针旋转，从动件偏离凸轮轴中心左侧：(凸形，从右起)；(2)压力角与凸轮基圆的关系，基圆半径越大，压力角越小。结合以上两个

9、公式，可以得出压力角与凸轮基圆半径的关系；(3)凸轮基圆半径的确定，(4)从动件偏置方向的选择：凸轮逆时针旋转，从动件顺时针偏置凸轮，从动件向左偏置，凸轮逆时针旋转，从动件偏离凸轮轴中心右侧：(凸，从左)，凸轮逆时针旋转，从动件偏离凸轮轴中心左侧：(凸，从右)。推压角减小：，凸轮逆时针旋转，从动件偏离凸轮轴中心左侧：(凸，从右)，(5)凸轮轮廓与滚子半径的关系为凸，实际轮廓出现尖点，实际轮廓交叉，从动件不能准确实现预期的运动变形。运动失真的原因：避免方法：在选择滚子半径时，要考虑结构、强度和运动规律等因素。3.4.2用往复式平面从动件移动盘形凸轮机构时，凸轮过切，从动件不能完全实现预期的运动规

10、律。确定基圆半径为：偏移量e:不影响凸轮轮廓的形状，确定基圆半径，移动平底从动件盘形凸轮，基圆半径的范围，条件：避免运动变形，上述基圆半径可以保证凸轮轮廓全凸，避免尖锐或交叉轮廓。减小升程h，增大基圆rb，增大偏心距e，移动平底从动件盘形凸轮，从动件偏置方向的选择，从动件偏置不影响凸轮轮廓的形状，选择偏置的主要目的是减小从动件在推动阶段的弯曲应力。平底宽度、左右侧、接触点距轴的距离的确定：平底宽度：3.5凸轮机构的计算机辅助设计，凸轮机构的设计步骤1。根据工作要求选择凸轮机构的类型(合理选择凸轮和从动件的形式)。根据工作要求选择或设计从动件的运动规律。根据机构4的具体结构条件，选择凸轮的基圆半径。设计凸轮。无运动变形：最小曲率半径不小于允许值)5。设计结构和材料选择。掌握凸轮机构计算机辅助设计的完整设计过程，注意设计目标和程序流程图中的实现，本章的基本要求，并根据工作要求和使用场合掌握凸轮机构的类型；掌握从动件几种常见运动规律的特点和适用场合，以及不同运动规律位移曲线的拼接方法；运用反求原理掌握凸轮轮廓的设计；掌握凸轮机构设计的基本步骤；掌握基本尺寸的确定原则(如基圆半径、滚子半径、平底宽度和偏置方向等)。)具有移动滚轮和平底从动件的盘形凸轮机构；了解凸轮机构的计算机辅助设计方法。第3章凸轮机构操作，第5周操作：问题3.3；3.4；3.5:动滚子平底摆动从