《机械原理第2版 教学课件 ppt 作者 廖汉元 孔建益 08-凸轮（备课版李公法）20080810》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械原理第2版 教学课件 ppt 作者 廖汉元 孔建益 08-凸轮（备课版李公法）20080810（252页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八章 凸轮机构 (Cam Mechanism),第一节 概述,第二节 从动件常用运动规律及其选择,第三节 凸轮的轮廓曲线设计,*第五节 圆柱凸轮机构简介,第四节 凸轮机构的结构尺寸,本章内容,第一节 概 述,1,1,3,2,e,1,1,3,2,e,1,1,3,2,e,1,1,3,2,e,1,3,2,e,1,3,2,e,1,3,2,e,1,3,2,e,1,3,2,e,e,h,3机架,2从动件,1凸轮,高副,e,h,*凸轮机构(cam mechanism)由凸轮、从动件和机架构成的三杆高副机构。,e,h,弹簧力锁合力封闭的凸轮机构(force-closed cam mechanism),e,h,
2、*凸轮机构的优点： 可获得从动件任意的预定运动规律,机构简单紧凑。,*凸轮机构的缺点： 易于磨损，用于传递动力不大的场合。,凹槽凸轮,摆动从动件 (oscillating follower),滚子(roller),摆程角,几何形状锁合形封闭的凸轮机构(form-closed cam mechanism),e,h,摆动从动件,直动从动件,按从动件的运动分类,凸轮机构的分类,摆动从动件(oscillating follower)凸轮机构,直动从动件(reciprocating follower)凸轮机构,*按从动件的运动分类,滚子从动件(roller follower)凸轮机构,e,e,e,尖顶从
3、动件(knife-edge follower)凸轮机构,平底从动件(flat-face follower)凸轮机构,按从动件的形状分类,摆动从动件凹槽凸轮机构,直动从动件凸轮机构,*按从动件的运动分类,滚子从动件凸轮机构,尖顶从动件凸轮机构,平底从动件凸轮机构,*按从动件的形状分类,按凸轮的形状分类,移动（板状）凸轮机构,按凸轮的形状分类,移动（板状）凸轮机构,圆柱凸轮机构,移动（板状）凸轮机构,圆柱凸轮机构,圆锥凸轮机构,按凸轮的形状分类,移动（板状）凸轮机构,圆柱凸轮机构,圆锥凸轮机构,按凸轮的形状分类,摆动从动件凹槽凸轮机构,直动从动件凸轮机构,*按从动件的运动分类,滚子从动件凸轮机构,
4、尖顶从动件凸轮机构,平底从动件凸轮机构,*按从动件的形状分类,*按凸轮的形状分类,盘形凸轮机构,圆锥凸轮机构,圆柱凸轮机构,板状（移动）凸轮机构,*按凸轮的形状分类,凸轮的分类,形封闭的凸轮机构,力封闭的凸轮机构,*按高副维持接触的方法分类,第二节 从动件常用运动规律及其选择,一、凸轮机构的运动 及其从动件位移曲线,圆弧段,圆弧段,圆弧段,120,120,60,60,120,120,60,60,*基圆（rb）以最短向径所作的圆,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,
5、120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,h,*升程h推杆的最大位移。其对应的凸轮转角0推程角。,0,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,h,0,*从动件在远停处对应的转角s远停角。,s,远停角,推程角,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,h
6、,0,*从动件在远停处对应的转角s 远停角。,s,远停角,推程角,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,h,120,120,60,60,rb,F,E,B,D,s,120,120,0,60,180,120,60,360,300,h,0,s,0,s,0推程角； s远停角 0 回程角； s 近停角,s,0,h,0,s,0,s,凸轮机构典型的运动线图： 升停降停型,s,0,h,0,0,升降型,升停降型,s,0,h,0,s,0,s=f(),位移方程:s=f(),加速度变化率j,速度方程:,加速度方程:,机械的工作任务,选择合
7、适的从动件运动规律,设计出相应的凸轮轮廓线,设计依据,二、多项式基本运动规律,多项式的一般表达式为 s = Ci i,从动件的位移,凸轮的转角,n+1个待定系数,s =C0+C1 +C22+Cn n (8-1) (i=0 1 2 n),s =Cii (i=0 1 2 n),=0时，s=0; 得C0 =0。,= 0时，s=h; 得C1=h/ 0 。,位移方程s=h/0,位移方程s=h/0,*1.等速运动规律(uniform motion),s,0,h,等速运动规律,位移方程s=h / 0,0,h/0,v,速度方程v=h/0,位移方程s=h /0,0,0,a,a,a,加速度方程a=0,速度方程v=
8、h/ 0,位移方程s=h / 0,v,在运动开始与升程处其加速度达到,h,0,h/0,v,a,a,a,s,等速运动规律的运动线图,h,0,h/0,v,a,a,a,s,*适用于转速很低的场合。,*惯性力为无穷大,*产生强烈的冲击,*刚性冲击,2.*二次多项式运动规律,v= C1+2C2,s =cii (i=0 1 2 n),当n=2时, s=C0+C1 +C2 2,a= 2C2 2,h/2,0/2,0/2,s=C0+C1 +C2 2 v=C1+2C2 a=2C22, =0/20 , s = h/2h,s,h,=00/2, s=0h/2;, =00/2, s =0h/2;,s=C0+C1 +C2
9、2 v=C1+2C2 a=2C22, =0,s=0,s=C0+ C1 + C22 v=C1+2C2 a= 2 C22,h/2 =C2 (0/2)2,C2 =2h/02, =0,v=0, =0/2, s =h/2,s=2h2/02 v=4h /02 a=4h2/02,C0=0,C1=0,+a,0/2,0/2,0/2,0/2,0/2,0/2,a,+a,v,等加速段,s=2h2/02 v=4h/02 a=4h2/02,s,h/2,h,0/2,0/2,h/2,0/2,0/2,s,h,-a,+a,a,v,s=h-2h(0)2 /02 v=4h(0-)/02 a=-4h2/02, =0/20 s=h/2
10、h,等减速段,0/2,0/2,0/2,0/2,0/2,0/2,0/2,0/2,a,-a,+a,v,s,h/2,h,0/2,0/2,a,-a,+a,v,s,h/2,h,等减速段,s=h-2h(0)2 /02 v=4h(0-)/02 a=-4h2/02,等加速段,s=2h2/02 v=4h/02 a=4h2/02,*等加速、等减速运动规律,*二次多项式运动规律,0/2,0/2,a,-a,+a,v,s,h/2,h,*有限惯性力的突变,*适用于中、低速的场合,*产生有限冲击,*柔性冲击,*3.五次多项式运动规律 (Fifth-power polynomial motion),当n=5时， s=C0+C
11、1 +C22 +C33 +C44+C55 有n+1=6个待定参数。,*s=cii (i=0 1 2 n),*n=5,当n=5时， s=C0+C1 +C2 2 +C3 3 +C4 4+C5 5 有n+1=6个待定参数。,0/2,0,0,0/2,s,v,a,*a为连续曲线，不会形成冲击 可用于高速场合。,阶数n愈高，动力性能也愈好。 但计算愈复杂，加工精度的要求也愈高。,三、三角函数式基本运动规律,余弦加速度运动规律 (cosine acceleration motion),正弦加速度运动规律 (sinusoidal acceleration motion),0,0/2,h,s,当一点在圆周上等速运动时，其在直径上投影的运动即简谐运动,余弦加速度运动规律-简谐运动规律,0,0/2,h,s,h,s,h,s,
