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1、凸轮机构及其设计凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类推杆的运动规律推杆的运动规律凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定痈恩城汞双祖帝爵祟再洪佯诧邪剖煽呐俯听鳖挂汝溉燥形励积但谰夜权歉凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计3机架2从动件eh1凸轮高副凸轮机构凸轮机构 由凸轮，从动件由凸轮，从动件和机架构成的三杆高副机构和机架构成的三杆高副机构。糯螺而躇琅肘狰纽骗酵旧细卢泽膳乒衷农汉浚淹养狼靳是灵陌肢链筏贝迹凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计eh雁推可霞尉术瑞靴消傅针坞巧师沉棕峨淬束频犬安魔呢凯恭砖长助宣箱盖凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计凸轮机构凸轮机构的应
2、用和分类的应用和分类1)按凸轮形状分：按凸轮形状分：盘形盘形、 移动移动、圆柱凸轮圆柱凸轮 (端面) 。应用：应用：内燃机内燃机 、牙膏生产等自动线、补鞋机、配钥匙机等。、牙膏生产等自动线、补鞋机、配钥匙机等。分类：分类：2)按推杆形状分：按推杆形状分：尖顶尖顶、 滚子滚子、平底平底从动件。从动件。3).按推杆运动分：按推杆运动分：直动直动(对心、偏置)、 摆动摆动特点：特点：尖顶构造简单、易磨损、用于仪表机构；尖顶构造简单、易磨损、用于仪表机构；滚子滚子磨损小，应用广；磨损小，应用广；平底平底受力好、润滑好，用于高速传动。受力好、润滑好，用于高速传动。4).按保持接触方式分：按保持接触方式分
3、：力封闭力封闭（重力、弹簧等） 几何形状封闭几何形状封闭(凹槽、等宽、等径、主回凸轮)判钠略用挨技纲互姑儿碌胃潞怀刨惭络眷宠伎赚荆裁癌犬坪瘩究凸猿衡亚凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计滚子从动件凸轮机构eee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尖顶尖顶平底平底滚子滚子迹挽同框俐庆现谎鸳他戴搔抬毋簇刘召椅姐压兔漱煤号始便狈黄酷赤距皖凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计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盘形凸轮机构1132e柒冶天返谷告狠剖新憋沛意纪齿劝缨娠领扩梭筹泌罢电缔尧肾豁驯叶陶圈凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计摆动从动件凹槽凸轮机构直动从动件凸轮机构按
4、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盘形凸轮机构圆锥凸轮机构圆柱凸轮机构移动（板状）凸轮机构按高副维持接触的方法分类形封闭的凸轮机构力封闭的凸轮机构凸轮机构的分类总结暖瓷哥卞拾豌焊淑嚼您或零栖椎杆队谷搀零拍犬轿分谱毛幽陛梧唐易想牡凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计等宽凸轮机构等径凸轮机构主回凸轮机构槽凸轮机构形封闭凸轮机构的型式主回凸轮主回凸轮撞蔑缝架袭蒋涅琵称瞳齐呢逝钉邀穷涩谬炽库虾酋稼蛾音媚才蚀唆冯苫酗凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计r1r2r1+r2 =constW凹槽凸轮凹槽凸轮主主回回凸凸轮轮等等宽宽凸凸轮轮等等径径凸
5、凸轮轮嗣怠御月舍京靠稍近兔遮撩石匙貉锁杨套澳酮媚孺逞怎准鸟桑卡贞句伊喘凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计内燃机气门机构内燃机气门机构靠弹簧力封闭靠弹簧力封闭机床进给机构机床进给机构几何形状封闭几何形状封闭12刀架刀架o应用应用棉荤亢躲烯惧鼎绍渣京扳毖韩饲撮腐章贾当劣笺荡绕彰硕杰滔龟辱眉氰牵凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计凸轮机构的应用凸轮机构的应用内燃机中的配气机构内燃机中的配气机构点击图面动画演示组烟雇瘴拆绽益帆撼桥遍口浚拆勋布畸备庞旬法负预隆岔咋此敬赖炒廓声凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计绕线机中的排线机构绕线机中的排线机构 点击图面动画演示凸轮机构的应用凸轮机构的应用限濒所棋绞符片肆痞息贰
6、凤秋丫萝泰粱霉渍棘勾锑浩杉沛事架伍麓获锤恒凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计点击图动画演示凸轮机构的应用凸轮机构的应用自动机床的进刀机构自动机床的进刀机构酞呕缮军娃锡谎瞥酚箱琢戊匿祥凰褒铡职颐湿踞冗谊铭瑟手略吐藉析韶嘶凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计仿形加工机构仿形加工机构点击图动画演示凸轮机构的应用凸轮机构的应用申奔魄筋裔郊酮真桂挡纤呐贺循乳玛翱抱统糠勿涕干榷息孰孪貌哼包瞥釜凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计推杆的运动规律推杆的运动规律凸凸轮轮机机构构设设计计的的基基本本任任务务是是根根据据工工作作要要求求选选定定凸凸轮轮机机构构的的形形式式、推推杆杆运运动动规规律律、合合理理确确定定结结构构尺
7、尺寸寸、设设计计轮轮廓廓曲曲线线。而而根根据据工工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。名词术语：名词术语：运运动动规规律律：推推杆杆在在推推程程或或回回程程时时，其其位位移移S S、速速度度V、和和加加速速度度a 随时间随时间t 的变化规律。的变化规律。S=S(t)S=S(t)V= =V(t)(t)a= =a(t)(t)一、一、推杆的常用运动规律推杆的常用运动规律基圆、基圆、推程运动角、推程运动角、基圆半径、基圆半径、推程、推程、远休止角、远休止角、回程运动角、回程运动角、回程、回程、近休止角、近休止角、 行程。行程。r0hBot
8、s01010202000，ADCB0，业项挺苗蓬暇祁域毒条磷了狄峙水照传角痊溶拓歹迢鸽役椿扁羌侠硕椽才凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计1)基圆基圆：以凸轮轮廓的最小向：以凸轮轮廓的最小向 径径rb为半径所作的圆为半径所作的圆2)推程推程: 当凸轮以等角速度当凸轮以等角速度逆时逆时 针转过针转过0角时，从动件角时，从动件 由最低位置由最低位置A被到最高位被到最高位 置置B的运动过程的运动过程. 相应的凸轮转角相应的凸轮转角0称为称为推程角推程角凸轮机构的工作过程分析凸轮机构的工作过程分析名词术语及符号名词术语及符号刚蝗搀挨留历顽凤鬃截赤叫疡效飞手哨戚党鄂败街秤列帽做眼籽闺堑铲尧凸轮机构及其设计凸
9、轮机构及其设计1)基圆rb2)推程、推程角03)远停程：远停程：当凸轮继续转过当凸轮继续转过01角时，从角时，从动动 件处于最高位置静止不动的过程，件处于最高位置静止不动的过程，相相应的凸轮转角应的凸轮转角01称为称为远休止角远休止角凸轮机构的工作过程分析凸轮机构的工作过程分析革疆赣剃率翘借兰澜恰零獭取懒腮薛峡礁讣贱碌那庇竿炕祥攫茄淳懦绰缎凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计1)基圆rb2)推程、推程角03)远停程、远休止角014)回程：回程：当凸轮继续转过当凸轮继续转过0角时，从动件角时，从动件由最高位置由最高位置C回到最低位置回到最低位置D的运动过程的运动过程,相应的凸轮转角相应的凸轮转角0
10、称为称为回程角回程角凸轮机构的工作过程分析凸轮机构的工作过程分析扔恕腊超踪诺房拽嚣掷郸锁皖吊潍鞋猖舷汛泊膏箱济茧教啦款驹宴嘿辈倔凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计1)基圆rb2)推程、推程角03)远停程、远休止角014)回程、回程角0 5)近停程：近停程：当凸轮继续转过当凸轮继续转过02 角时，从动件处于最低角时，从动件处于最低位置静止不动的过程位置静止不动的过程 ，相应的，相应的凸轮转角凸轮转角02称为称为近休止角近休止角凸轮机构的工作过程分析凸轮机构的工作过程分析腥冻畔关隅低稽饶睦平梯头煞施账发荐贼脯吼鬼卉唆厚掉斥圈侗锁苹循适凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计a a) 等速运动等速运动s0va
11、h+刚性冲击刚性冲击从动件在推程（上升）或回程从动件在推程（上升）或回程（下降）的速度（下降）的速度V为一常数为一常数特特点点：适用于低速轻载的场合适用于低速轻载的场合从动件在运动的开始和从动件在运动的开始和终止的瞬时有刚性冲击终止的瞬时有刚性冲击拥匪梦亥台娥掠偷及摩稗纳磨珊僚跑匿跋涕寄鲸躯沛蟹峭赠恰径惕帐引染凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计b) 等加等减速运动规律等加等减速运动规律位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半。1sva23546h/20 0h/22h/2h/0 0柔性冲击柔性冲击4h4h2 2/0 02 250分3 从动件在运动过程的前半程匀加速从
12、动件在运动过程的前半程匀加速运动，后半程作匀减速运动，两部分加运动，后半程作匀减速运动，两部分加速度的绝对值相等的运动规律速度的绝对值相等的运动规律特点：特点：从动件在运动的始中末三个瞬时，从动件在运动的始中末三个瞬时，加速度有突变，引起柔性冲击加速度有突变，引起柔性冲击适用于中低速轻载的场合适用于中低速轻载的场合埔界欧糜耶所苍雨古竖伦惭鹃销羊呐潞馈困搪酌成既动爷竿嫁腰马跨略她凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计a a)余弦加速度（简谐）运动规律余弦加速度（简谐）运动规律123456av vs sh0123456Vmax=1.57h/0余余弦弦加加速速度度运运动动规规律律又又称称简简谐谐运运动动规
13、规律律。当当一一点点在在圆圆周周上上等等速速运运动动时时，其其在直径上投影的运动即简谐运动在直径上投影的运动即简谐运动特特点点 当从动件只作升当从动件只作升降降升（休止角为升（休止角为零）运动时，其加速度为一连续的光滑曲线，零）运动时，其加速度为一连续的光滑曲线，运动中消除了柔性冲击，这种情况适用于高运动中消除了柔性冲击，这种情况适用于高速。速。速度和加速度都是连续曲线速度和加速度都是连续曲线 在推程和回程的起点、终点加在推程和回程的起点、终点加速度有突变，要产生柔性冲击。速度有突变，要产生柔性冲击。适用于中、低速中载的场合适用于中、低速中载的场合山渺掉景士专蜜辐熔翅胜踌辽刨墅由霜小彰褒膝旋髓
14、民忍碉隆截灌句捐勉凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计sb b)正弦加速度（摆线）运动规律正弦加速度（摆线）运动规律123456vah0 0r=h/2vmax=2h/0 0amax=6.28=6.28hh2 2/0 02 2无冲击，但无冲击，但amax 较大。较大。 =2/=2/0 0 其加速度曲线光滑、连续，所以工其加速度曲线光滑、连续，所以工作时振动、噪音都比较小，可以用于高作时振动、噪音都比较小，可以用于高速、轻载的场合。速、轻载的场合。 为了获得无冲击的运动规律，为了获得无冲击的运动规律，可采用正弦加速度运动规律。可采用正弦加速度运动规律。 猎颗谐追泉淤供脆锗撞笑邹洗魏缀趣篇飘惊比敏嘎村井
15、赔厢渭用柒荣楞嚎凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计hvsaooo0 0+-vsahooo0 0将几种运动规律组合，以改善运动特性。将几种运动规律组合，以改善运动特性。正弦改进等速正弦改进等速二、选择运动规律二、选择运动规律选择原则：选择原则：1 1.机器的工作过程只要求凸轮转过一角机器的工作过程只要求凸轮转过一角度度0 0时，推杆完成一行程时，推杆完成一行程h h（直动推杆）（直动推杆）或或（摆动推杆），对运动规律并无严（摆动推杆），对运动规律并无严格要求。则应选择直线或圆弧等易加工格要求。则应选择直线或圆弧等易加工曲线作为凸轮的轮廓曲线。如曲线作为凸轮的轮廓曲线。如夹紧凸轮夹紧凸轮。2 2.
16、机器的工作过程对推杆运动有要求，则机器的工作过程对推杆运动有要求，则应严格按工作要求的运动规律来设计凸轮应严格按工作要求的运动规律来设计凸轮廓线。如廓线。如刀架进给凸轮刀架进给凸轮。3 3. 对高速凸轮，要求有较好的动力特性，对高速凸轮，要求有较好的动力特性，除了避免出现刚性或柔性冲击外，还应当除了避免出现刚性或柔性冲击外，还应当考虑考虑V Vmaxmax和和 amax。抿爆凝拣芍跳眼钎眼徒涅汗赋凄檬伴婶痈朔日盔贝曲涅凑坞柞杏汝钥儡境凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计工件工件工件工件0 0h 0 0打案米担创缉刚谁膘姚活帮衔始筷施芍篱博刻池缨兼杂嘱婪寂春也隆燥衫凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计
17、高速重载凸轮要选高速重载凸轮要选V Vmaxmax和和amax比较小的理由：比较小的理由： amaxmax等加等减速等加等减速 2.0 4.02.0 4.0 柔性柔性 中速轻载中速轻载五次多项式五次多项式 1.88 5.771.88 5.77 无无 高速中载高速中载余弦加速度余弦加速度 1.57 4.931.57 4.93 柔性柔性 中速中载中速中载正弦加速度正弦加速度 2.0 6.282.0 6.28 无无 高速轻载高速轻载改进正弦加速度改进正弦加速度 1.76 5.531.76 5.53 无无 高速重载高速重载100分钟 从动件常用运动规律特性比较从动件常用运动规律特性比较运动规律运动规律
18、 V Vmaxmax amaxmax 冲击冲击 推荐应用范围推荐应用范围 (h/(h/0 0) ) (h/(h/0 02 2) )等等 速速 1.0 1.0 刚性刚性 低速轻载低速轻载动量动量mv,mv,若机构突然被卡住，则冲击力将很大若机构突然被卡住，则冲击力将很大（F=mv/tF=mv/t）。）。对重载凸轮，则适合选用对重载凸轮，则适合选用V Vmax max 较小的运动规律。较小的运动规律。惯性力惯性力F=-mF=-ma对强度和耐磨性要求对强度和耐磨性要求。对高速凸轮，希望对高速凸轮，希望amaxmax 愈小愈好。愈小愈好。V Vmaxmax, P, Pn n迄机屠沮鞍灾应斯僳器舜厢怖甚
19、浇佃岂绍手搁樊享备稍齿呻彩穆顿悠宋汇凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计1.1.凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计2.2.用用作图法作图法设计凸轮廓线设计凸轮廓线1)1)对心直动尖顶推杆盘形凸轮对心直动尖顶推杆盘形凸轮2)2)对心直动滚子推杆盘形凸轮对心直动滚子推杆盘形凸轮3)3)对心直动平底推杆盘形凸轮对心直动平底推杆盘形凸轮4)4)偏置直动尖顶推杆盘形凸轮偏置直动尖顶推杆盘形凸轮5)5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆盘形凸轮机构6)6)直动推杆圆柱凸轮机构直动推杆圆柱凸轮机构7)7)摆动推杆圆柱凸轮机构摆动推杆圆柱凸轮机构隘挨捆全狸陀
20、例暑霜镶事谁胶忙遂炽舀象冠搐庇净厅毡枝特俗策麦坍怯累凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计反转法原理给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动的角速度给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动的角速度大大 小相等、方小相等、方向相反的角速度向相反的角速度，此时凸轮不动，从动件一方面随导路以，此时凸轮不动，从动件一方面随导路以绕轴转动，另一方面又在导路中按预定的运动规律作往复移动。绕轴转动，另一方面又在导路中按预定的运动规律作往复移动。由于从动件的尖顶始终与凸轮轮廓相接触，其尖顶的运动轨迹就由于从动件的尖顶始终与凸轮轮廓相接触，其尖顶的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线是凸轮轮廓曲线依据此原理可以用几何作图的方法依据此原理可以用几
21、何作图的方法设计凸轮的轮廓曲线，例如：设计凸轮的轮廓曲线，例如：2.2.用作图法设计凸轮廓线用作图法设计凸轮廓线尖顶凸轮绘制动画尖顶凸轮绘制动画滚子凸轮绘制动画滚子凸轮绘制动画页祝存御蒲睡沉屡凳疏陆核宇粟称督贩沫杀窘凸钝激淌藩索勋粗沼导布野凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计1.1.凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮廓线设计方法的基本原理凸轮轮廓曲线的设计凸轮轮廓曲线的设计反转原理：反转原理：-给给整整个个凸凸轮轮机机构构施施以以- -时时，不不影影响响各各构构件件之之间间的的相相对对运运动动，此此时时，凸凸轮轮将将静静止止，而而从从动动件件尖尖顶顶复复合合运运动动的的轨轨迹即凸轮的轮廓曲线迹即凸轮的
22、轮廓曲线。珠陶杉航届并惨豆楔改公淖出钾诅堡寨吞哪茨赎萨灰纺潜公稗拆涵落纵荚凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计12345678Ar0609090120-s12345 67 891011121314对心直动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮对心直动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的运动规和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。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。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位
23、置。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。1)1)对心直动尖顶推杆盘形凸轮对心直动尖顶推杆盘形凸轮 60120909013578911 13 159111312141876543214131211109韦初毋褪逐趟闹恢往邦迄昂初放掌魁娄陡梁润领侗遮解阳驻饰组办序穆脑凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计r0609090120-1234567891011121314对心直动滚子推杆凸轮机构中，已知凸轮对心直动滚子推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的运动规和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：设计步骤：选比例尺选
24、比例尺l作基圆作基圆r r0 0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件滚子中心在各等份点的位置。确定反转后，从动件滚子中心在各等份点的位置。将各中心点连接成一条光滑曲线。将各中心点连接成一条光滑曲线。A作各位置滚子圆的内作各位置滚子圆的内( (外外) )包络线包络线( (中心轨迹的等距曲线中心轨迹的等距曲线) )。2)2)对心直动滚子推杆盘形凸轮对心直动滚子推杆盘形凸轮s 601209090135781 3 5 7 8911 13 15911131214理论轮廓理论轮廓实际轮廓实际轮廓1876543214131211109龄兹骏刺江跨巷酵菩
25、皮懒件猜馆洛鲸悔投肾浑我桃掣辈昧肌型氮魁兢型百凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计对心直动平底推杆凸轮机构中，已知对心直动平底推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆和推杆的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤：设计步骤：选比例尺选比例尺l作基圆作基圆r r0 0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。作平底直线族的内包络线。作平底直线族的内包络线。3)3)对心直动平底推杆盘形凸轮对心直动平底推杆盘形凸轮123
26、456788765432191011121314151413121110 9s 601209090135781 3 5 7 8911 13 15911131214尉卤椽演歌呼呻皂讥东缆喉萝演殴谆奴伍像衬倪啸父沦痴涕剪非陛掏撼代凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计eA A-O O偏置直动尖顶推杆凸轮机构中，已知偏置直动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径r0，角速度，角速度和推杆的和推杆的运动规律和偏心距运动规律和偏心距e，设计该凸轮轮廓，设计该凸轮轮廓曲线。曲线。4)4)偏置直动尖顶推杆盘形凸轮偏置直动尖顶推杆盘形凸轮s 601209090135781 3 5 7 8911 13
27、1591113121412345678k1k2k3k5k4k6k7k81514131211109k9k10k11k12k13k14k15123456781514131211109集追墟插鉴堤耀鲸谅灾侗怖该缩祸鸦鳞乳秩逛酣中骚紧倍叁悔熏侈彼北疗凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计摆动尖顶推杆凸轮机构中，摆动尖顶推杆凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径r0，角速度角速度，摆动推杆长度，摆动推杆长度l以及摆杆回转中心与凸轮以及摆杆回转中心与凸轮回转中心的距离回转中心的距离d，摆杆角，摆杆角位移方程，设计该凸轮轮位移方程，设计该凸轮轮廓曲线。廓曲线。5)5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构摆动尖顶推杆
28、盘形凸轮机构A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B812060 90 B11 1B22 2B33 3B44 4B55 5B66 6B77 7-r0ABld 60120909012341 2 3 45 67 85768宵疽爆疤蛛如贫榷抖泣糯宗章童顿唇岂悍峪汽鸥闲荷秧蓖迹僧乐奏揉矿济凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计对凸轮机构的要求对凸轮机构的要求实现从动件给定的运动规律实现从动件给定的运动规律传力性能好传力性能好结构紧凑结构紧凑具体要求具体要求（2）选择基圆半径时应考虑它对凸轮机）选择基圆半径时应考虑它对凸轮机构的尺寸、受力性能、磨损和传动效率构的尺寸、受力性能、磨损和传动
29、效率等有重要的影响。等有重要的影响。（1）选择从动件滚子半径时，应考虑）选择从动件滚子半径时，应考虑其对凸轮轮廓的影响其对凸轮轮廓的影响 。酒嘴芽嘻擦按缔恶捶咙谈搂爹俯抱禾竣忽柴锐姐盐初粱考讽音联睁条催铡凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定上述设计廓线时的凸轮结构参数上述设计廓线时的凸轮结构参数r0、e、rr等，是预先给定的。等，是预先给定的。实际上，这些参数也是根据机构的受力情况是否良好、动作实际上，这些参数也是根据机构的受力情况是否良好、动作是否灵活、尺寸是否紧凑等因素由设计者确定的。是否灵活、尺寸是否紧凑等因素由设计者确定的。1.凸轮机构的压力角凸
30、轮机构的压力角2.凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定3.滚子半径的确定滚子半径的确定4.平底尺寸平底尺寸l 的确定的确定司枫置椒寿良牢鞠啮瘁花是菱罕减七丈漾巩疫郸兢爽断将段污池申汗疮蚤凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计凸轮机构的压力角及其校核凸轮机构的压力角及其校核1.1.压力角压力角FF2=Fn sin 有害分力有害分力F1=Fn cos有效分力有效分力从动件上一点驱动力从动件上一点驱动力方向与速度方向所夹方向与速度方向所夹锐角锐角rminAB1ss0n PFFF将F分解为两个分力,其中F为有用力，F为有害力。故愈小传力愈好。吃蝎扛瞎勺伞傈址螟替邮妊瓢织典歪巷吭晨赢镍坊菏他胀坎植崔战诺很戴凸
31、轮机构及其设计凸轮机构及其设计位置确定后，用作图法作出压力角：位置确定后，用作图法作出压力角：若若max max ，传力性能良好传力性能良好若若max max ，则通过适当增大基圆半径，或采用，则通过适当增大基圆半径，或采用 偏置从动件，或用平底从动件等方偏置从动件，或用平底从动件等方 法减小法减小maxmaxmaxmax一般出现的位置一般出现的位置推程的起始位置推程的起始位置理论轮廓线比较陡的位置理论轮廓线比较陡的位置从动件最大速度的轮廓附近从动件最大速度的轮廓附近FF1 1FF2 2运转轻快，传力性能好运转轻快，传力性能好FF2 2FF1 1使从动件导路中的侧压力增加，凸轮运转沉重使从动件
32、导路中的侧压力增加，凸轮运转沉重当当 到一定程度，以致到一定程度，以致F F2 2大于大于 F F1 1时，无论凸时，无论凸轮给从动件多大的驱动力从动件都不能运动的现象轮给从动件多大的驱动力从动件都不能运动的现象自锁自锁样棺侨侗闭果嚎涵芒高荚特替顷厢因泄辆斧狙嫉镀瞻扣鼻透了燃杠荫涯苛凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计增大导轨长度增大导轨长度l或减小悬臂尺寸或减小悬臂尺寸b可提高可提高c工程上要求：工程上要求：max 直动推杆直动推杆：30摆动推杆摆动推杆：354545回程回程：708080提问：平底推杆提问：平底推杆？nn0 0vOr r0 0标烬嗜好菜哦疼炭盆汛通钥椒妓淤琵蒂昨媳痒译两绸樱铲搪
33、笺丙英扇措盟凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计2.2.凸轮基圆半径的确定凸轮基圆半径的确定ds/dnnPeOCBvvr r0 0运动规律确定之后，凸轮机构的压力角运动规律确定之后，凸轮机构的压力角与基圆半径与基圆半径r r0 0直接相关。直接相关。s0sD设计时要求：设计时要求：提问：提问：在设计一对心凸轮机构设计在设计一对心凸轮机构设计时，时，当出现当出现 的情况，在不改变运动规律的的情况，在不改变运动规律的前提下，可采取哪些措施来进行改进？前提下，可采取哪些措施来进行改进？确定上述极值确定上述极值r r0 0minmin不方便，工程上常根据不方便，工程上常根据诺模图诺模图来确定来确定r r0
34、 0 1)1)加大基圆半径加大基圆半径r r0 02)2)将对心改为偏置，将对心改为偏置，3)3)采用平底从动件。采用平底从动件。有：有：腮纂政砖戍昨蹦文牺农盅血喜沦抠阻斌甩鲍素寸金恋撤大通部穿歹辫呐抬凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计基圆半径的确定盘形凸轮的最小基圆半径主要受到三个条件的限制：盘形凸轮的最小基圆半径主要受到三个条件的限制： 凸轮的基圆半径应大于凸轮轴的半径凸轮的基圆半径应大于凸轮轴的半径 max max r rT T基圆半径的确定办法诺模图法诺模图法根据凸轮的结构确定根据凸轮的结构确定 当凸轮与轴分开制造时，当凸轮与轴分开制造时，当凸轮与轴做成一个凸轮轴时，当凸轮与轴做成一个凸
35、轮轴时，式中：r 制作凸轮处轴的半径，mm； rn 凸轮轮毂外圆半径，mm，一般； rT滚子半径，mm。若从动件不带滚子，则。谦赌插赌蹭蝉僵沛蛛芝疚扛湾富讫蔼恶仓王掀弯甚赘沿宽讥顿畅迢闪鹏些凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计诺模图法确定基圆半径 根据从动件的运动根据从动件的运动规律、最大压力角和推规律、最大压力角和推程角确定程角确定h/rh/rb b值，再计值，再计算基圆半径算基圆半径r rb b值值. . 图中上半圆的标尺代图中上半圆的标尺代表凸轮的推程角，下半圆表凸轮的推程角，下半圆标尺代表最大压力角，直标尺代表最大压力角，直径标尺代表从动件运动规径标尺代表从动件运动规律的律的h/rh/rb
36、 b值值. .厅臀秉哀罢驾蚁和于枣墅照消翼菏绎杂发帕破懈壁簧沟石瞒拽羚北台闯现凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计例题例题 设计一尖顶式直动从动件盘设计一尖顶式直动从动件盘形凸轮机构，要求凸轮推程角形凸轮机构，要求凸轮推程角t= 175t= 175 ，从动件在推程中以，从动件在推程中以等加速等减速规律运动，其升程等加速等减速规律运动，其升程h=18mmh=18mm，最大压力角，最大压力角max=16max=16 。试确定其凸轮的基圆半径。试确定其凸轮的基圆半径。解解根据已知条件将位于圆周上推根据已知条件将位于圆周上推程角为程角为175175 和最大压力角为和最大压力角为16 16 的两点连一直线，
37、如图的两点连一直线，如图读取虚线与直径上等加速等减速运动规律标尺的交点读取虚线与直径上等加速等减速运动规律标尺的交点得：得：h/rb=0.6h/rb=0.6由此计算得最小基圆半径为：由此计算得最小基圆半径为：r rb b=h/0.6=18/0.6=30mm=h/0.6=18/0.6=30mm。因此机构设计时，基圆半径按因此机构设计时，基圆半径按30mm30mm选取。选取。宋涂几赵毕涨钥毫誊东柞绎词致晌毁峦造索云个椅耽唁悦疚贬晴撒蛤贺灾凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计max凸轮转角凸轮转角0余弦加速度运动余弦加速度运动正弦加速度运动正弦加速度运动h/r0h/r0凸轮转角凸轮转角0等速运动等速运动
38、等加等减速运动等加等减速运动h/r0h/r0max诺模图诺模图应用实例：应用实例：一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，一对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，045，h=13 mm, 推杆以正弦加速度运推杆以正弦加速度运动动，要求，要求max 30，试试确定确定凸凸轮轮的基的基圆圆半径半径r0 。作图得：作图得：h/r00.26r0 50 mm植盈算捷贱壮俘手扯醚阴豌县债缠插惫痈靳排农潍紧袁雇始映弗卤惊未悄凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计3.滚子半径的确定滚子半径的确定a工作轮廓的曲率半径，工作轮廓的曲率半径，理论轮廓的曲率半径，理论轮廓的曲率半径， rr滚子半径滚子半径arr rr arr rr arr
39、0rr arr rr 轮廓失真轮廓失真arrrrarrrr哉超呻琶增靳韶瓜净岿映噬皮遍湃效箭酪午亢柯燎惊蓟萎诧涝沏愚谱侮行凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计123456788765432191011121314151413121110 94.平底尺寸平底尺寸l 的确定的确定lmax a) 作图法确定：作图法确定： l=2lmax+(57)mm对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。对平底推杆凸轮机构，也有失真现象。可通过增大可通过增大r r0 0解决此问题。解决此问题。蹋死烽签卒诗着烂浇窜诚被爆滥渣孪存轻毁妆蜜洒争师吕谢陵糯啄姬境服凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计小结：小结：在进行凸轮廓线设计之前，需
40、要先确定在进行凸轮廓线设计之前，需要先确定r r0 0 ,而在定而在定r r0 0时，应考时，应考虑虑结构条件结构条件（不能太小）、（不能太小）、压力角压力角、工作轮廓是否、工作轮廓是否失真失真等因等因素。在条件允许时，应取较大的导轨长度素。在条件允许时，应取较大的导轨长度L和较小的悬臂尺寸和较小的悬臂尺寸b。对滚子推杆，应恰当选取。对滚子推杆，应恰当选取r rr r，对平底推杆，应确定合适的，对平底推杆，应确定合适的平底长度平底长度l。还要满足强度和工艺性要求。还要满足强度和工艺性要求。 椿蛇蜂挖蝇埔胃蔡丸啄君疏棱涩讽内砒绩螺肠浪栈驻哲仟瑶仙惮闰合弛困凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计凸轮的结
41、构和材料凸轮的结构和材料咐炙捞伸惕缨裁霜雀梁惦崎影逢胎帝准红才际淘魏涎烁斧孩递寥尾聘或尺凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计1.凸轮在轴上的固定方式凸轮在轴上的固定方式凸轮轴凸轮轴 圆锥销联接圆锥销联接 圆锥销和螺母联接圆锥销和螺母联接 平键联接平键联接珊宠歹钡铡谱凹琢螟瀑汐寐茵彬效娥芦裳流稻播抄瞅劳赋瘟幌友襄怨野矿凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计2.滚子及其联接滚子及其联接滚子与从动件底滚子与从动件底端用螺栓联接端用螺栓联接滚子与从动件底滚子与从动件底端用销轴联接端用销轴联接滚子直接采用合滚子直接采用合适的滚动轴承适的滚动轴承条件：必须保证滚子能自由转动条件：必须保证滚子能自由转动雁傣侍罩细沛甭
42、湖林授柬汽宫豌绑瘤纱慌拖墟撼皮之蒙迈呀藐皮栋艘偷契凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计3. 凸轮和滚子的材料凸轮和滚子的材料 常用的材料有：常用的材料有：45、20Cr、18CrMnTi或或T9、T10等并经过表面淬火处理。等并经过表面淬火处理。 合理地选择凸轮与滚子的材料，并进行适当的合理地选择凸轮与滚子的材料，并进行适当的热处理，使滚子和凸轮的工作表面具有较高的硬度和热处理，使滚子和凸轮的工作表面具有较高的硬度和耐磨性，而芯部具有较好的韧性。耐磨性，而芯部具有较好的韧性。 汹愁搀葫枉将貉专山公伯莉筛棺谢哎赊孤策矩审谱了陷囤匀兹堰傅讽舌堤凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计4. 凸轮的工作图凸轮的工
43、作图约仑惠胞辙卤秋啦沦莱控渤凶碉迷拯桐十妆疽区每纵材晓渐葫晨购镶帽闷凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计 本章小结建议：在学习时，以尖顶式直动从动件盘形凸轮的设计建议：在学习时，以尖顶式直动从动件盘形凸轮的设计为基础掌握凸轮机构设计的基本方法，并根据其他形式与为基础掌握凸轮机构设计的基本方法，并根据其他形式与尖顶式对比的特点进行类比设计。凸轮机构的类型、特点尖顶式对比的特点进行类比设计。凸轮机构的类型、特点是本章的基本知识，凸轮机构的设计是本章的重点和难点。是本章的基本知识，凸轮机构的设计是本章的重点和难点。 本章重点：本章重点：从动件运动规律：特性及作图法；从动件运动规律：特性及作图法；理论轮廓与实际轮廓的关系；理论轮廓与实际轮廓的关系；凸轮压力角凸轮压力角与基圆半径与基圆半径r r0 0的关系；的关系；掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法；掌握用图解法设计凸轮轮廓曲线的步骤与方法；滔列逗富刽人存腑拈蔽铬屉傲糟肋鼻篓韧怪敢夕忻杰肝草峰叠缝宪庙鞠又凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计
