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1、课题三 凸轮机构,凸轮机构,3.1 凸轮机构的应用和分类 3.2 常用的从动件运动规律 3.3 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线 3.4 设计凸轮机构应注意的问题,3.1 凸轮机构的应用与分类,一、凸轮机构的应用实例,内燃机配气机构,二、凸轮机构的组成与特点,1.组成：凸轮+从动件+机架 2.特点 结构简单、紧凑 设计出适当的凸轮轮廓，便可实现从动件预期运动规律。 凸轮副为高副，易磨损,三、凸轮机构的分类,1.按从动件类型分类,2.按凸轮形状分类 （1）盘形凸轮 （2）移动凸轮 （3）圆柱凸轮,3.按从动件运动形式 移动从动件 摆动从动件,一、从动件运动规律的含义 从动件的位移（S）、速度（V）和加
2、速度（a）随时间（t）变化规律，即：从动件运动规律,3.2 常用的从动件运动规律,以对心移动尖顶从动件盘形凸轮机构为例（凸轮匀速转动）四个阶段：推程、远休止、回程、近休止,r0 基圆半径,h- 升程,0 推程角,s 远休止角,h 回程角,s 近休止角,参数:,二、典型凸轮机构的运动过程,A- 起始点,B- 休止点,h- 行程、推程、回程,1.等速运动规律,三、几种常见的从动件运动规律,刚性冲击： 从动件在推程开始和终止的瞬间，速度突变，其加速度及惯性力在理论上均趋于无穷大，引起的冲击。,应用：低速、轻载场合,2.等加速等减速运动规律,前半升程:,后半升程:,柔性冲击： 从动件加速度出现 有限值
3、的突变，引起 的冲击。,应用：中、低速场合,特点:柔性冲击存在于升程的始末两处，但当从动件做无停歇的升-降-升往复运动时，避免了柔性冲击，此时可用于高速传动。,3. 余弦加速度（简谐运动）运动规律,应用:中低速、中载或重载,一、设计方法-反转法 以凸轮做参考，按相对运动原理设计凸轮轮廓曲线。 例：对心移动尖顶从动件盘形凸轮机构 给凸轮和从动件加上一，则凸轮不动；从动件一方面以绕凸轮轴心线转动（与凸轮正常转动方向相反），另一方面又相对导轨按预定规律移动。从动件尖顶在这种复合运动中的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。,3.3 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线,结束,三、滚子半径的确定,bmin =min-rr,
4、minrr,min=rr,minrr,建议：rr0.8min，或rr 0.4rb,食品输送机构,凸轮机构的工作原理,摆动从动件凸轮机构,最大摆角,2. 等加速等减速运动规律 （抛物线运动规律）,从动件在推程（或回程）中，前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，加速度为常数。,推程等加速运动的方程式为：,（二）三角函数类基本运动规律,1.余弦加速度运动规律 （简谐运动规律）,该运动规律在推程的开始和终止瞬时，从动件的加速度仍有突变，故存在柔性冲击。因此适用于中、低速场合。,，,从动件的加速度按余弦规律变化,2.正弦加速度运动规律 （摆线运动规律）,推程阶段的正弦加速度方程为,从动杆的加速度按正弦
5、规律变化,已知从动件的运动规律s =s()、v=v()、a=a()及凸轮 机构的基本尺寸（如r0、e）及转向，求凸轮轮廓曲线上点的 坐标值或作出凸轮的轮廓曲线。,r0,e,B0,反转法原理,1、尖顶直动从动件盘型凸轮机构,（1）按已设计好的运动规律作出 位移线图；,（2）按基本 尺寸作出凸轮机构的 初始位置；,（3）按- 方向划分偏距圆得 c0、 c1、c2等点；并过这 些点作 偏距圆的切线，即为反转导路线；,（4）在各反转导路线上量取与位移 图相应的位移，得B1、B2、 等点，即为凸轮轮廓上的点。,图解法,2、滚子从动件盘型凸轮机构,（1）求出滚子中心在固定坐标系oxy中的轨迹（称为理论轮廓）；,（2）再求滚子从动件凸轮的工作轮廓曲线（称为实际轮廓曲线）。,注意：,（1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；,（2）凸轮的基圆半径是指理论轮廓曲线的最小向径。,
