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1、中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,第3章 凸轮机构,31 凸轮机构的应用和类型,32 从动件的常用运动规律,33 凸轮机构的压力角,34 图解法设计凸轮的轮廓,35 解析法设计凸轮的轮廓,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,31 凸轮机构的应用和类型,结构:三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。,作用:将连续回转 从动件直线移动或摆动。,优点:可精确实现任意运动规律,简单紧凑。,缺点:高副,线接触,易磨损,传力不大。,应用:内燃机 、牙膏生产等自动线、补鞋机、配钥匙机等。,分类:1)按凸轮形状分:盘形、 移动、 圆柱凸轮 ( 端面 ) 。,2)按推杆形状分:尖顶、 滚子、 平底从动
2、件。,特点:尖顶构造简单、易磨损、用于仪表机构;,滚子磨损小,应用广;,平底受力好、润滑好,用于高速传动。,实例,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,3).按推杆运动分:直动(对心、偏置)、 摆动,4).按保持接触方式分:力封闭(重力、弹簧等),内燃机气门机构,机床进给机构,几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮),中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,r1+r2 =const,等宽凸轮,优点:只需要设计适当的轮廓曲线,从动件便可获得任意的运动规律,且结构简单、紧凑、设计方便。,缺点:线接触,容易磨损。,作者:潘存云教授,主回凸轮,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,绕线机
3、构,应用实例:,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,送料机构,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,1.凸轮廓线设计方法的基本原理,34 图解法设计凸轮轮廓,2.用作图法设计凸轮廓线,1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮,3)滚子直动从动件盘形凸轮,4)对心直动平底从动件盘形凸轮,2)偏置直动尖顶从动件盘形凸轮,5)摆动尖顶从动件盘形凸轮机构,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,一、凸轮廓线设计方法的基本原理,反转原理:,依据此原理可以用几何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线,例如:,给整个凸轮机构施以-1时,不影响各构件
4、之间的相对运动,此时,凸轮将静止,而从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。,尖顶凸轮绘制动画,滚子凸轮绘制动画,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,对心直动尖顶从动件凸轮机构中,已知凸轮的基圆半径rmin,角速度1和从动件的运动规律,设计该凸轮轮廓曲线。,设计步骤小结:,选比例尺l作基圆rmin。,反向等分各运动角。原则是:陡密缓疏。,确定反转后,从动件尖顶在各等份点的位置。,将各尖顶点连接成一条光滑曲线。,1.对心直动尖顶从动件盘形凸轮,二、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,偏置直动尖顶从动件凸轮机构中,已知凸轮的基圆半径r
5、min,角速度1和从动件的运动规律和偏心距e,设计该凸轮轮廓曲线。,2.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,理论轮廓,实际轮廓,作各位置滚子圆的内(外)包络线。,3.滚子直动从动件盘形凸轮,滚子直动从动件凸轮机构中,已知凸轮的基圆半径rmin,角速度1和从动件的运动规律,设计该凸轮轮廓曲线。,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,a工作轮廓的曲率半径,理论轮廓的曲率半径, rT滚子半径,rT,arT rT,滚子半径的确定,arT,rT,arT0,轮廓正常,轮廓变尖, rT,arT,轮廓正常,外凸,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,设计:潘存云,对心直动平底从动件凸轮机构中,已知凸轮的基圆半径rmin,角速度1和从动件的运动规律,设计该凸轮轮廓曲线。,作平底直线族的内包络线。,4.对心直动平底从动件盘形凸轮,中国地质大学专用 作者: 潘存云教授,