1 凸轮机构的工作原理和从动件的运动规律ppt课件 .ppt

1、第6章抢先版机构及其设定修订，1，6.1抢先版机构的应用和分类，1，抢先版机构的应用，定义：从具有曲线轮廓的部件，通过高副接触使从动件运动实现预想的运动规则的高副运动。 应用：在修建机械时，其追随者必须正确实现某一预期运动规律，采用抢先版机构，2/68，6.1抢先版机构的应用与分类，1，抢先版机构的应用，构成抢先版，追随者与信息帧，3/68，6.1抢先版的内燃机配汽机构，自动机床切入机构，4/68 作者：潘存云教授，4/68，6.1抢先版机构的应用与分类，一，抢先版机构的应用，等径抢先版机构在机械加工中的应用，分度抢先版机构的位移，圆盘抢先版机构在印刷机中的应用一，抢先版机构的应用，特点：抢先

2、版是一种具有曲线轮廓的构件，其运动时，其上曲线轮廓为追随者的高副一般情况下，抢先版以原动子等速旋转，从动子以规定的运动直线移动或摆动。7/68、6.1抢先版机构的应用与分类，一、抢先版机构的应用，优点：结构简单紧凑，通过合理修订凸轮廓线，可使云推送杆实现各种预期运动规律，并实现云同步，间歇运动。 缺点：高副、易磨损、传递力不大时常用。8/68、6.1抢先版机构的应用和分类、二、抢先版机构的基本名词术语、1 )基圆、基圆半径r0、3 5 )归路、归路运动角0、6 )近休、近休止角02、7 )程(lift ) 01、01其中，追随者行程大时，抢先版径向尺寸的变化大，云推送运动角小时，压力角变大。

3、(1)圆板抢先版、11/68、6.1抢先版机构的应用和分类、三、抢先版机构的分类按抢先版形状划分，其抢先版可视为圆板抢先版的旋转轴在无穷远处，这时抢先版往复运动，追随者在同一平面内运动。 圆板抢先版和移动抢先版都是平面抢先版机构。 (2)移动抢先版、12/68、6.1抢先版机构的应用和分类、三、抢先版机构的分类按抢先版形状划分，其抢先版的轮廓曲线在圆柱体上形成，可视为移动抢先版绕在圆柱体上，由于追随者的运动平面与抢先版轴线平行，所以凸轮和从动件之间的相对运动为空间；(3)圆筒68、6.1抢先版机构的应用和分类，三、抢先版机构的分类按追随者形状分类，追随者结构简单，可接触任意形状的抢先版轮廓，但

4、由于前端易磨损，只适用于力不太传递的低速抢先版机构，三、抢先版机构的分类按追随者形状分类，(2)滚子从动件， 该追随者与抢先版轮廓之间具有滚动摩擦、耐磨性，能够承受大负荷，应用最广泛。15/68、6.1抢先版机构的应用和分类，三、抢先版机构的分类按追随者形状分类，(3)扁平追随者，该追随者由于抢先版对追随者的作用力始终垂直于追随者底部(如果没有摩擦)，故受力比较平稳，并且与凸轮轮廓平行、16/68、6.1抢先版机构的应用和分类，三、抢先版机构的分类按追随者形状，根据运动形式，这些个三种追随者也可分为直动追随者、摆动追随者、平面复杂运动追随者。摆动支重轮从动件、摆动尖头从动件、摆动平底从动件、1

5、7/68、6.1抢先版机构的应用与分类，三、抢先版机构的分类按抢先版与从动件接触的方式进行分类；(1)几何封闭、几何封闭按抢先版或从动件自身的特殊几何形状使从动件与抢先版接触。 (凹槽、等宽、等径、主回转抢先版)、18/68、r1 r2=const、主回转抢先版、等宽抢先版、18/68、6.1抢先版机构的应用与分类、三、抢先版机构的分类抢先版与从动、20/68、6.1抢先版机构的应用与分类、四、抢先版机构的命名规则、名称=“从动件的运动形式68、6.1抢先版机构的应用与分类、5、抢先版机构设定修订的基本塔斯克，由设定修订塔斯克决定抢先版的基圆半径。 确定抢先版的配置文件。 进行抢先版机构的静力

6、解析、效率修正计算等必要的解析。 对于高速抢先版机构，可能需要进行动力解析。22/68、6.2追随者的运动规则、一、抢先版机构的基本名词术语、1 )基圆、基圆半径r0、3 5 )归路、归路运动角0、6 )近休、近休止角02、7 )行程(lift ) 333 01、01因为几乎所有的抢先版都是等速旋转，其旋转角与其时间t成比例，所以追随者的运动规则总是表示为追随者的上述运动残奥仪表根据抢先版的旋转角变化的规则。 显示追随者位移随抢先版角变化的线图称为追随者位移线图。24/68、6.2追随者运动规律，二、追随者运动规律，追随者运动规律：追随者在运动中，其位移、速度和加速度随抢先版(时间)变化的规律

7、。25/68、6.2追随者的运动规律、二、追随者的运动规律、追随者的位移曲线取决于抢先版曲线的形状，即追随者的运动规律与抢先版曲线对应。 设置抢先版时：首先根据作业请求确定追随者的运动规律，创建追随者的位移线图，然后根据其化学基创建抢先版轮廓曲线。26/68、6.2追随者运动规则、二、追随者基本运动规则、多项式运动规则一次多项式运动规则等速运动二次多项式运动规则等加速或等减速运动五次多项式运动规则三角函数运动规则余弦加速度运动规则简并性运动规则正弦加速度运动规则馀摆线运动规则的组合运动规则， 抢先版一般为等速运动，=t，有云推送杆运动，27/68，6.2追随者的运动规则，二，追随者的基本运动规

8、则，多项式运动规则，抢先版角从动件的位移保留系数可以由边界条件决定。28/68、6.2追随者的运动规律多项式运动规律、1、一次多项式运动规律等速运动规律、运动方程式公式：云推送运动线图、云推送运动方程式：在起点和终点速度骤变，瞬时加速度无限大，产生无限大惯性力，引起刚性冲击。29/68、6.2追随者的运动规则多项式运动规则、1、一次多项式运动规则等速运动规则、运动方程式一般式：归路运动方程式：归路运动角从归路开始位置进行了修正预测，云推送杆在运动开始点和结束点产生刚性冲击。 因此，等速运动法则只适用于低速轻负荷的情况。、30/68、6.2追随者的运动规则多项式运动规则、2、2次多项式运动规则等

9、加速/等减速运动规则、运动方程式通式：云推送杆的等加速等减速运动规则：为了保证抢先版机构的运动稳定性，多使云推送杆在一个行程h的前半部分等加速运动，后半部分等减速运动，31/68、6.2追随者的运动规则多项式运动规则，2、2次多项式运动规则等加速/等减速运动规则，云推送等加速级边界条件，运动起点、运动终点：加速级运动方程式：云推送等减速级边界条件，运动起点、2、二次多项式运动规则等加速/等减速运动规则，返回加速级运动方程式： 返回减速级运动方程式： 00/2、0/20，特征：追随者的位移与抢先版角的平方成比例，位移曲线为抛物线，也称作抛物线运动规则的该运动规则的速度图连续，不发生刚性冲击，但在

10、起点、中点、终点，由于加速度的急剧变化，可避免云推送杆惯性力的急剧变化适用于中速的场合。 适用于快速求解33/68、6.2追随者的运动规则多项式运动规则、3、5次多项式运动规则、云推送边界条件、运动起点、运动终点：位移方程式为：保留系数：34/68、6.2追随者的运动的情况。35/68、6.2追随者运动规律三角函数运动规律，1、佟弦加速度运动规律简并性运动规律，简并性运动：一点在圆周上等速运动时，其直径上的心理投射运动是简并性运动。 指追随者加速度以1/2周期的佘弦曲线变化，其加速度一般方程式是，云推送杆挤压运动方程式：云推送杆门运动方程式：36/68，6.2追随者的运动规则三角函数运动规则，

11、1，佘弦加速度运动规则简并性运动规则， 云推送杆加速度在起点和终点有突然变异的佟弦加速度运动规律云推送运动线图，37/68，6.2追随者的运动规律三角函数运动规律，2，正弦加速度运动规律圆滚线运动规律，云推送运动方程表示，圆滚线运动：当圆在直线上纯粹滚动时，该点在直线上的心理投射运动是摆线运动。 指追随者加速度随全周期正弦曲线变化，其加速度一般方程是： 38/68，6.2追随者运动规律三角函数运动规律，2，正弦加速度运动规律馀摆线运动规律，正弦加速度运动规律云推送运动线图，由于云推送杆进行正弦加速度运动时，其加速度不急剧变化，因而不发生冲击。 适用于高速抢先版机构。 39/68，6.2追随者运

12、动规律三角函数运动规律，3，组合型运动规律，目的：避免某些运动规律引起的冲击，改善云推送杆的运动特性。 组合运动规则的原则：根据工作要求选择主体运动规则，然后在运动的起点和终点，运动残奥仪表必须满足边界条件，以确保在其他运动规则中组合的各段运动规则的接点处的运动残奥仪表是连续的。40/68、6.2追随者的运动规律三角函数运动规律，3，组合型运动规律的例子，梯形加速度运动规律，主运动：等加等减运动规律的组合运动：加速度骤变，以正弦加速度曲线迁移。41/68、6.2追随者的运动规律三角函数运动规律，3、组合型运动规律例，主运动：等速运动规律组合运动：等速运动笔划两端和正弦加速度运动规律相结合。42

13、/68、6.2选择追随者运动规律、三、追随者运动规律选择原则、云推送杆运动规律基本要求：使符合机械工作要求的抢先版机构具有良好动力特性，便于加工设定好的抢先版。、43/68、6.2追随者运动规律，三、追随者运动规律的选择原则，根据工作条件确定云推送杆运动规律的一些常见情况：只对云推送杆的工作行程有要求， 对运动规则没有特别的要求的云推送杆的一定的规则的选择应该从容易加工和动力特性考虑的低速轻负荷抢先版机构：采用圆弧直线等容易加工的曲线作为抢先版曲线。 高速抢先版机构：首先考虑动力特性，避免产生过大的冲击。 机器的工作过程对从动件的运动规律有特殊要求。 如果抢先版的转速不高，根据工作要求选择运动

14、规则的抢先版转速高，则在选定主运动规则后，进行组合改善。44/68、6.2追随者运动规律、三、追随者运动规律选择原则、追随者规律设定修订原则：追随者最大速度vmax尽量小。 vmax大将会增加运动量mv，因此机构被突然地卡住时冲击力会增大为F=mv/t )。 因此，应该选择vmax小的运动规则。 追随者的最大加速度amax尽可能小，没有突然变异。 由于amax大将惯性力F=-ma变大，轮廓法线力Fn变大，所以对强度和耐磨损性的要求提高。 所以我觉得amax越小越好。45/68、6.2追随者的运动规则、三、追随者的运动规则的选择原则、追随者规则的选择原则：对于重负荷抢先版机构，应选择vmax值小

15、的运动规则的高速抢先版机构，优选选择amax值小的运动规则。46/68、6.2追随者运动规律、4、几个追随者的运动规律特性比较、47/68、6.3抢先版曲线的设定修订、1、抢先版曲线的设定修订方法、使用情况和工作要求选择抢先版机构的类型和追随者运动规律。 确定抢先版的基圆的半径。 进行抢先版轮廓曲线的设定修正。 进行抢先版机构的静力解析、效率修正计算等必要的解析。 对于高速抢先版机构，可能需要进行动力解析。 图解法解析法、反转法、设定修正顺序、设定修正方法、基本原理、48/68、6.3抢先版剖面曲线的设定修正、二、抢先版剖面曲线设定修正的基本原理、反转法原理：当抢先版以等角速度绕轴心逆时针旋转时，追随者通过按下抢先版在导向路、下往复移动，现在，对整个抢先版机构实施- 假设不影响各部件之间的相对运动，在这种情况下，抢先版静止，成为追随者的尖头复合运动的轨迹即抢先版的轮廓曲线。50/68、6.3抢先版曲线的设定、二、抢先版曲线设定的基本原理、对心直动掌门人追随者圆盘抢先版机构、抢先版上的观察结果、信息帧上的观察结果、50/68已知条件：追随者运动规则、凸轮转向和基圆半径、52/68、6.3凸轮轮廓曲线的设定、作图法对心式直动尖头追随者圆板抢先版机构、已知条件：追随者运动规则、抢先版汽车转向系统和基圆半径设定步骤：然后，在该方向上分割云推送运动角、远安息角