凸轮机构工作原理(1)

r1
r3
（2）40mm，80mm （3）29.28mm （4）180°、90°、0°、90°
r2
8、滚子半径
ρa=ρ-rT
ρa——凸轮实际轮廓线的曲率半径 ρ——凸轮理论轮廓线的曲率半径 rT——滚子半径
⑴ρ﹥rT ， ρa﹥0时，
⑵ρ=rT ， ρa=0时，
凸轮实际轮廓线为一光滑曲线，凸轮机构正常。 凸轮实际轮廓线上会出现尖点，机构理论上能正常工 作，尖点处磨损后会失真（破坏了原来的运动规律）。 实际轮廓线有叉形，运动失真，会产生位移误差。
已知圆盘凸轮的半径为25mm， e=10mm。当凸轮由图示位置转过90° 后，求从动件的位移s。
S=12.09mm。
图示凸轮机构，凸轮逆时针转动，凸轮轮廓是由三 段圆弧和一段直线组成，圆弧间及与直线间均采用 相切关系，圆弧半径r1=r2=r=40mm，r3=2r1 ⑴画出凸轮的基圆 ⑵该凸轮的基圆半径为 mm，行程为 mm ⑶当凸轮由图示位置转过90°时，从动件的位移量s 为多少？ ⑷推程角为 ，回程角为 ，远停角为 ，近停 角为 。
⑶ρ﹤rT ， ρa﹤0时，
为了避免运动失真， rT﹤ ρmin 一般选 rT≦ 0.8ρmin 滚子式凸轮机构三大基本参数：基圆、压力角、滚子半径
二、从动件运动规律
1、等速运动规律
⑴ 定义：从动件在推程和回程的速度为常数。 ⑵ 三个曲线图
上升
上升
下降 位移曲线是斜直线
下降 速度曲线是直线
⑶ 刚性冲击
2、从动件工作过程
上升：向径变大 下降：向径变小 停止：向径不变
推程（升程）：向径变大的过程。 回程：向径变小的过程。
3、基圆（γ0）
以凸轮回转中心为圆心，以凸轮理论轮廓的最小向径为半径所作的圆。
4、压力角
凸轮对从动件的作用力（其方向为理论轮廓线上某点的法线方向）与从动件运动 方向之间所夹锐角。
总结
1、等加速等减速运动规律的定义、三个曲线 图。 2、等加速等减速运动规律中柔性冲击产生原 因、产生位置、适用场合及应用。

作业
练习册：P91(第二节 凸轮机构的工作原理一） 思考题

例1、绘制出对应的速度和加速度曲线
⑶ 柔性冲击
产生原因：加速度有限突变 产生位置：0°、90°、 270°、360°
⑷ 适用场合
凸轮中速回转，从动件质量不大和轻载 （承载能力大于等速运动规律）的场合。
⑸ 应用
内燃机配气机构
例2、图示为尖顶对心移动从动件盘形凸轮机构的部分运动线图，试回答： （1）补齐下列各图 （2）指出有刚性冲击位置的点：__________，件，则运动规律__________（改变，不改变）； （4）在推程运动过程中，若不发生自锁，则必须有α ___________条件。 （5）若推程中共费时10S，则回程用了 S,该机构的运动周期为 S。
产生原因：加速度突变 产生位置：0°、90°、180°、270° 为了避免刚性冲击，采用修正弧法避免。
半径为 H/2,两端 圆弧的 内公切 线即为 修正后 的位移 线。
⑷ 适用场合
凸轮低速回转、从动件质量小和轻载的场合。
⑸ 应用
自动进刀机构
例：在自动车床中，如果采用凸轮控制刀具的进给运动，则在切削加工阶 段时，从动件应采用等速运动规律。
有效分力F1=F cosα
有害分力F2=Fsinα
α↑
cosα↓
有效分力F1↓
有害分力F2↑
会产生自锁
α↑
r0 ↓
机构尺寸紧凑，易失真
α↓
r0 ↑
受力好，尺寸大，不平衡，容易振动
压力角范围：
移动式： α≦30°（推程） α≦80°（回程） 摆动式： α≦45°（推程） α≦80°（回程） 例1：有一尖顶凸轮机构，改用滚子从动件，从动件运动规律是否改变。 例2：若滚子损坏后，更换另一直径较大的滚子代替使用，则凸轮的基圆将 （变化、不变化），从动件的运动规律将 （变化、不变化）。
已知圆盘凸轮的半径为25mm， e=10mm。
凸轮理论轮廓的最大向径rmax为O1C，则 O1C=35mm。 凸轮理论轮廓的最小向径rmin为O1A，则 O1A=15mm。 H=rmax-rmin=O1C-O1A=20mm
7、两点间的位移（S） 凸轮转过某一角度，从动件相应移动的距离。
S=r2-r1 r1、r2——凸轮理论轮廓上的任意两点的向径
凸轮机构工作 原理
一、凸轮机构工作参数
1、有关概念 ⑴ 向径： 凸轮轮廓上的点到其转动中心的距离。 ⑵ 实际轮廓线： 直接与从动件接触的凸轮轮廓曲线。 ⑶ 理论轮廓线： 在从动件与凸轮的相对运动中，从动上的参考点（尖 顶的尖端、滚子的中心、平底的中点）在凸轮 平面内的运动轨迹。 ⑷ 实际和理论轮廓线关系 尖顶：两轮廓线重合； 滚子：两轮廓曲线是法向等距曲线（间距为滚子半径）； 平底：两轮廓曲线接近。
欢迎各位领导及同仁莅临指导
复习
1、什么是等速运动规律？ 2、等速运动规律有什么特点及应用？
2、等加速等减速运动规律
⑴ 定义：从动件在一个推程或者回程中，前半段做等加 速运动，后半段做等减速运动；而且前后两段加速度的 绝对值相等。 ⑵ 三个曲线图
上升 上升 上升 位移曲线是抛物线 速度曲线是斜直线 加速度曲线是直线
5、运动角
推程角：在推程内凸轮所转过的角度 远停角（远休止角） ：从动件在最高位置不动时 凸轮所转过的角度。 回程角：在回程内凸轮所转过的角度 近停角（近休止角） ：从动件在最低位置不动时 凸轮所转过的角度
6、行程（H）
从动件由最低位置升到最高位置时所移动的距离。
H=rmax-rmin rmax ——凸轮理论轮廓的最大向径 rmin——凸轮理论轮廓的最小向径