63--球面凸轮等_发...s_cad图纸教程下载_工业设计_创意改变世界
solidworks案例教程1《端面凸轮建模》
10、选择”基准面1“，使用中心线和样条曲线，采用镜像功能，绘制一段 曲线和直线，完成草图5 的绘制。
பைடு நூலகம்
11、选择草图5，单击”拉伸凸台/基体“工具，选择”终止条件“为”成 型到一面“，完成拉伸3特征。
12、打开”临时轴“视图，使圆台的临时轴显示出来。
13、单击”特征“工具栏中的”圆周阵列“工具，选择”临时轴<1>“作 为阵列轴，选择拉伸3作为要阵列的特征，确定后完成阵列（圆周）1特 征。
SolidWorks 上机实例一
鲍培玮 北京交通大学
端面凸轮建模
所用工具及特征： 拉伸凸台/基体 拉伸切除 简单直孔
基准面
圆周阵列
1、选择“上视基准图”，绘制直径为140mm的圆，单击左上角 完成草图1。
2、选择“拉伸凸台/基体”，将草图1的圆拉伸10mm，确定后完成拉伸1特征。
3、选择拉伸1的上表面，绘制直径为60mm 的圆，完成草图2。
14、在特征管理器设计树中选择”草图1“，单击特征工具栏中的”拉伸切除“工 具，在”终止条件“中选择”给定深度“，设置为30mm，勾选反侧切除复选框， 确定后完成拉伸—切除2特征。
至此，端面凸轮绘制完毕。
8、打开特征管理器设计树中孔1左边的加号，对草图4进行编辑，修改圆孔的 中心位置，尺寸如下图，完成草图4修改。
9、单击”参考几何体“的”基准面“工具，或工具栏打开”插入“—”参 考几何体”。在“基准面”属性管理器中，选择“前视基准面”作为参考 实体（也可选择“前视基准面“后再打开“基准面”管理器），单击”等 距距离“按钮，并设置距离为70mm，完成基准面1的绘制。
4、选择“拉伸凸台/基体”，将草图2的圆拉伸40mm，确定后完成拉伸2特征。
常用机构 -凸轮机构 ppt课件
一、凸轮机构的分类 二、凸轮机构的应用特点
ppt课件
12
凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类
按形状分
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
按从动件端部形 状和运动形式分
尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件
ppt课件
13
凸轮机构的分类与特点 盘形凸轮
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构 尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构
滚子移动从动杆盘形凸轮机构 滚子摆动从动杆盘形凸轮机构
平底移动从动杆盘形凸轮机构 平底摆动从动杆盘形凸轮机构
ppt课件
14
凸轮机构的分类与特点 移动凸轮
移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构
ppt课件
15
凸轮机构的分类与特点 圆柱凸轮
圆柱凸轮机构 自动车床走刀机构
ppt课件
16
凸轮机构的分类与特点
(二) 按从动件运动副元素的形状分
尖顶从动件
性冲击。正弦加速度运动
规律适用于高速轻载场
合。
,t
ppt课件
32
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
3–4–5次多项式运动规律 推程
s
h10
3
15
4
6
5
v
h
30
2
60
3
30
4
a
h 2 2
60
180
2
120
3
v
s
h a
绕线机凸轮机构
ppt课件
8
圆柱凸轮输送机
自动车床凸轮机构
ppt课件
9
凸轮机构的概述 靠模车削机构
ppt课件
靠模车削机构
10
凸轮机构完整ppt课件
精品
36
滚子从动件凸轮轮廓曲线的设计步骤：
（1）画出滚子中心的轨
迹（称为理论轮廓曲线）
（2）以理论轮廓上的点为
圆心，滚子半径rT为半径作 一系列的滚子圆，再画滚子
圆的内包络线，则为从动件
β′
凸轮的实际轮廓曲线。
理论轮廓曲线
注意：
n
rT r0
B C
n
实际轮廓曲线
β
（1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；
44
（2）压力角的校核
凸轮对从动件的作用力F的方向与从动件上力作用点的速度方
向之间所夹的锐角a称为压力角。
F1Fcoas
F2Fsina
自锁：当α增大到一定程度后，以
至于导路的摩擦阻力大于有效分力 时，无论凸轮给予从动件多大的力， 从动件都不能运动。
精品
45
4.4.2 压力角的校核
推荐压力角数值 移动从动件[a]=30°
精品
0
0 0
∞
26
1.等速运动规律
从动件在起始和终止点速度有突变，使瞬时加 速度趋于无穷大，从而产生无限值惯性力，并 由此对凸轮产生冲击 —— 刚性冲击
因此只适用于低速、轻载的场合。
精品
27
s h
1.等加速-等减速运动规律
h/2
从动件在一个行程h中，前 半行程做等加速运动，后半 行程作等减速运动的运动规 律。
对心移动从动件
偏置移动从动件
精品
13
（一）凸轮机构的应用及分类
3）按从动件的运动形式分： 摆动从动件
精品
14
（一）凸轮机构的应用及分类
4）按凸轮高副的锁合方式分：力锁合
精品
15
凸轮测试系统CAD
Solid Edge 造型设计
凸轮测试及分析系统CAD
凸轮的CAE分析：
凸轮的的受力CAE分析，可以采用SOLIDEDGE内嵌的FEMAP软件进 行，分析结果如下图所示。
Solid Edge 造型设计
凸轮测试及分析系统CAD
THANKS！
Solid Edge 造型设计
凸轮测试及分析系统CAD
机械平台:
机械平台由待测凸轮轴、底座、卡盘、尾架、丝杆和导向杆等组 成。凸轮轴安装在卡盘与尾架之间，由步进电机通过卡盘带动凸轮轴 作回转运动，光栅探针与凸轮轮廓紧密接触，对凸轮廓线径向参数进 行测量。通过手柄旋转丝杆，可调整光栅的水平位置，实现对凸轮轴 上各个进、排气凸轮的廓线参Solid Edge 造型设计
凸轮测试及分析系统CAD
Solid Edge 造型设计
凸轮测试及分析系统CAD
运动控制子系统:
运动及控制子系统由步进电机及其驱动器组成。步进电机驱 动器接收由数据采集卡输出的脉冲信号，进行环形脉冲分配和功 率放大后，驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。
后置CAD模块设计
系统的CAD模块以VB为开发语言，在SolidEdge软件的基础上进行二次开发。 SolidEdge是UGS公司推出的三维机械CAD软件，它具有功能强大、操作方便、应 用程序开发接口完善等特点，在国内外企业中得到了广泛的应用。 凸轮的三维CAD造型程序设计主要包括以下几个步骤：①在VB 编程环境中引 用SolidEdge类型库。②使用CreatObject()或GetObject()函数来创建SolidEdge对象。 ③在Part模块的objDoc中定义凸轮的二维轮廓objProf，其中使用Set objArc = objProf.Arcs2d.AddByCenterStartEnd( )方法来创建凸轮的圆弧曲线，使用Set objBSpln = objProf2.BSplineCurves2d.AddByPoints ( )方法来创建凸轮的B样条曲线。 ④最后用Set objModel = objDoc.Models.AddFiniteExtrudedProtrusion( )方法将凸轮二 维轮廓拉伸成三维实体。凸轮的三维CAD设计模型图所示。
凸轮ppt
凸轮机构的精度与控制
精度控制
通过选用高精度的加工设备和优化加工工艺来提高凸轮机构的精度。
运动控制
采用传感器和控制算法来实现凸轮机构的运动控制。
05
凸轮机构的维护与保养
凸轮机构的维护保养规程
定期检查
按照维护保养规程，定期对凸轮机构进行全面检查，包 括凸轮、导轨、轴承座、润滑系统等部件。
清洁维护
定期清理凸轮机构，清除灰尘、杂质和油渍，保持机构 的清洁和正常运行。
凸轮机构的设计实例
设计实例一
针对某一机械设备的凸轮进给机构，根据其运动要求和性能 要求，进行凸轮机构的设计计算和校核计算，并对其结构形 式进行优化以提高性能。
设计实例二
针对某一自动机的凸轮驱动机构，根据其运动要求和性能要 求，进行凸轮机构的设计计算和校核计算，并对其轮廓曲线 类型进行优化以提高性能。
更智能的控制系统
随着人工智能、物联网等技术的发展，更智能的控制系统将成为凸轮机构未来的发展趋势 。通过引入人工智能、机器学习等技术，可以实现自适应、自学习的控制，提高设备的自 动化程度和生产效率。
THANKS
凸轮的分类
凸轮按其形状可分为盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮三种， 其中盘形凸轮应用最广，圆柱凸轮仅用于特殊场合，移动凸 轮则较少使用。
凸轮机构的特点与应用
凸轮机构的特点
凸轮机构具有结构简单、紧凑、设计方便等优点，能够实现从动件间歇运动 、复杂运动形式以及运动规律，且易于调整。
凸轮机构的应用
凸轮机构广泛应用于各种机械系统中，如内燃机、压缩机、印刷机、纺织机 、机床和仪器等。
校核和优化设计
对凸轮机构进行校核计算，确保其满足设计要求，并对 设计进行优化以提高
根据设计要求和凸轮类型，选择合适的轮廓曲线类型如多项式曲线、
凸轮ppt
CAD/CAM技术
利用CAD/CAM技术进行凸轮的精 确建模和仿真，实现优化设计。
有限元分析
通过有限元分析，对凸轮机构进行 应力、应变和振动等分析，优化其 结构性能。
凸轮机构的优化实例
高速列车受电弓的优化
01
通过优化受电弓凸轮机构，实现了提高受电弓性能、减小运动
失真和降低噪声的目标。
汽车刮水器的优化
精密控制
凸轮机构可以实现高精度的位置和速度控制，使得机械手可以准确地完成装 配、焊接等精密操作。
凸轮机构在汽车门窗中的应用
驱动机构
凸轮机构可以用于驱动汽车门窗的升降，通过调节凸轮的形状和运动轨迹，可以 实现车窗的平稳升降和准确控制。
防暴装置
凸轮机构还可以用于汽车防暴装置中，当车门受到外力袭击时，凸轮机构可以迅 速作出反应，提高车门的安全性能。
02
03
04
05
确定凸轮机构 的类型和布局
根据机器或系统的要求， 选择合适的凸轮机构类型 和布局。
确定从动件的 运动规律
根据机器或系统的要求， 选择合适的从动件运动规 律。
设计凸轮轮廓 曲线
根据从动件的运动规律， 设计凸轮的轮廓曲线。
确定机构的尺 寸参数
根据凸轮轮廓曲线和从动 件的运动规律，确定机构 的尺寸参数。
凸轮机构的精度直接影响机器或系 统的精度，因此必须满足精度要求 。
足够的强度和刚度
凸轮机构在运转过程中受到各种力 的作用，必须保证足够的强度和刚 度，以防止变形和损坏。
良好的润滑和散热
凸轮机构的润滑和散热性能对机构 的运转和使用寿命有很大影响，必 须采取有效的润滑和散热措施。
凸轮机构的设计步骤
01
1 2
盘形凸轮
凸轮机构课程设计ppt
凸轮机构课程设计ppt一、课程目标知识目标：1. 让学生理解凸轮机构的基本概念，掌握凸轮机构的分类、工作原理及其在工程中的应用。
2. 使学生掌握凸轮轮廓曲线的设计方法，能运用相关公式进行简单凸轮机构的设计计算。
3. 让学生了解凸轮机构动力学特性，掌握分析凸轮机构运动平稳性和振动的方法。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件绘制凸轮轮廓曲线的能力，提高其动手操作和实际应用能力。
2. 培养学生运用数学和力学知识解决凸轮机构设计过程中遇到的问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对机械设计及其自动化专业的兴趣，培养其热爱科学、勇于探索的精神。
2. 培养学生严谨、务实的学习态度，使其具备良好的团队合作精神和沟通能力。
3. 引导学生关注我国机械制造业的发展，树立为国家和民族工业发展贡献力量的信念。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程目标旨在通过理论教学和实践操作，使学生全面掌握凸轮机构的设计原理和方法，培养其创新意识和实践能力，为我国机械制造业培养合格的技术人才。
在教学过程中，注重将目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 凸轮机构的基本概念与分类：介绍凸轮机构定义、组成及其在机械系统中的应用；讲解凸轮机构的分类，如平面凸轮、圆柱凸轮、圆盘凸轮等。
2. 凸轮机构的工作原理：分析凸轮机构的运动规律，探讨从动件的运动方程和运动特性。
3. 凸轮轮廓曲线设计：讲解凸轮轮廓曲线的设计方法，如解析法、图解法等；介绍相关公式和参数计算。
4. 凸轮机构动力学分析：分析凸轮机构的动力学特性，包括运动平稳性、振动和噪声控制。
5. 实践操作：运用CAD软件进行凸轮轮廓曲线绘制，动手制作简易凸轮机构模型。
教学内容安排和进度：第一周：凸轮机构的基本概念与分类，介绍教材第一章相关内容。
第二周：凸轮机构的工作原理，分析教材第二章相关内容。
第三周：凸轮轮廓曲线设计，讲解教材第三章相关内容。
第四周：凸轮机构动力学分析，探讨教材第四章相关内容。
凸轮机构画图
65．图示为一偏心圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。
要求：（1）说明该机构的详细名称；（2）在图上画出凸轮的基圆，并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移；（3）在图上标出从动件的行程h及该机构的最小压力角的位置。
65．(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
(2) ，，s如图所示。
(3) h及发生位置如图示。
67．试在图示凸轮机构中，（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角；2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角；（3）标出在D点接触时的从动件的位移s。
67．(1) 如图示。
(2) 如图示。
(3)s如图示。
70．图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。
试在图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角和位移s。
70．(1) 1）理论廓线如图示：2）基圆如图示；3）偏距圆如图示。
(2) 1）压力角如图示；2）位移s 如图示。
72．图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角速度1逆时针方向转动。
试在图上：（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角；（3）标出该位置时从动件的位移s，并求出该位置时从动件的速度。
72．(1) 1）基圆如图示；2）理论廓线如图示。
(2) 压力角如图示。
(3) 1）位移s如图示。
2）v2＝79．图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。
试在图上作出：（1）基圆；（2）图示位置的凸轮转角和从动件的位移s；（3）图示位置时的从动件压力角。
79．(1)基圆如图示半径为。
(2) 凸轮转角和从动件位移s如图示。
(3) B点压力角如图示。
84．在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆心为O，回转中心为A。
当凸轮以逆时针方向等速回转时，试在图上画出：（1）该凸轮基圆（半径用r0 表示）；（2）图示位置的凸轮转角；（3）图示位置时的从动件位移s；（4）从动件在最低位置时的压力角。
凸轮机构画图
65．图示为一偏心圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。
要求：（1）说明该机构的详细名称；（2）在图上画出凸轮的基圆，并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移；（3）在图上标出从动件的行程h及该机构的最小压力角的位置。
65．(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
(2) ，，s如图所示。
(3) h及发生位置如图示。
67．试在图示凸轮机构中，（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角；2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角；（3）标出在D点接触时的从动件的位移s。
67．(1) 如图示。
(2) 如图示。
(3)s如图示。
70．图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。
试在图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角和位移s。
70．(1) 1）理论廓线如图示：2）基圆如图示；3）偏距圆如图示。
(2) 1）压力角如图示；2）位移s 如图示。
72．图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角速度1逆时针方向转动。
试在图上：（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角；（3）标出该位置时从动件的位移s，并求出该位置时从动件的速度。
72．(1) 1）基圆如图示；2）理论廓线如图示。
(2) 压力角如图示。
(3) 1）位移s如图示。
2）v2＝79．图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。
试在图上作出：（1）基圆；（2）图示位置的凸轮转角和从动件的位移s；（3）图示位置时的从动件压力角。
79．(1)基圆如图示半径为。
(2) 凸轮转角和从动件位移s如图示。
(3) B点压力角如图示。
84．在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆心为O，回转中心为A。
当凸轮以逆时针方向等速回转时，试在图上画出：（1）该凸轮基圆（半径用r0 表示）；（2）图示位置的凸轮转角；（3）图示位置时的从动件位移s；（4）从动件在最低位置时的压力角。
凸轮机构画图
65．图示为一偏心圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。
要求：（1）说明该机构的详细名称；（2）在图上画出凸轮的基圆，并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移；（3）在图上标出从动件的行程 h及该机构的最小压力角的位置。
65．(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
(2) ，，s如图所示。
(3) h及发生位置如图示。
67．试在图示凸轮机构中，（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过的转角；2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角；（3）标出在D点接触时的从动件的位移 s。
67．(1) 如图示。
(2) 如图示。
(3)s如图示。
70．图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。
试在图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过时的压力角和位移s。
70．(1) 1）理论廓线如图示： 2）基圆如图示； 3）偏距圆如图示。
(2) 1）压力角如图示； 2）位移 s 如图示。
72．图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角速度1逆时针方向转动。
试在图上：（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角；（3）标出该位置时从动件的位移 s，并求出该位置时从动件的速度。
72． (1) 1）基圆如图示； 2）理论廓线如图示。
(2) 压力角如图示。
(3) 1）位移s如图示。
2）v2＝79．图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。
试在图上作出：（1）基圆；（2）图示位置的凸轮转角和从动件的位移s；（3）图示位置时的从动件压力角。
79．(1)基圆如图示半径为。
(2) 凸轮转角和从动件位移s如图示。
(3) B点压力角如图示。
84．在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆心为O，回转中心为A。
当凸轮以逆时针方向等速回转时，试在图上画出：（1）该凸轮基圆（半径用 r0 表示）；（2）图示位置的凸轮转角；（3）图示位置时的从动件位移s；（4）从动件在最低位置时的压力角。
汽车机械基础课件 模块五 任务5.3.1凸轮轮廓曲线设计
图8 形锁合凸轮机构
4、凸轮机构的命名
图9 对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构
图10 摆动滚子从动件盘形凸轮机构
进油？ OR 进气？
图1
图2
图3
实现配气要求的关键：凸轮轮廓曲线形状 结论：从动件（气门杆）的运动规律完全由凸轮轮廓曲线决定
从动件运动规律如何得到？
图4 圆珠笔芯装配线上自动送进-联动“凸轮”机构
s
8 9 10
A
7 5 3 1
11 12
13 14
O
1 3 5 7 8 9 11 13 15
120º 60º 90º 90º
【设计步骤】 基圆①③和取确从与定动位反件移转的曲后初线从始相动位同件置尖的。顶比在例各尺等，分绘点制占半据径的为位rb的置。11
④②将等各分尖位顶移点曲连线接及成反一向条等光分滑各曲运线动。角，确定反转后对应于 各等分点的从动件的位置。
静止不动，从动件绕着凸轮以角
速度-ω作转动，同时还沿其导
路作预期的往复运动
图5
结论：从动件尖顶复合运动的轨迹即凸轮的轮廓曲线。
凸轮轮廓设计的“反转法”原理。
◇只要作出从动件 位置，就可设计出 凸轮的轮廓曲线。
图6
对心尖顶直动从动件盘形凸轮轮廓的设计
已知凸轮的基圆半径rb和从动件的
运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。
根据实际运动规律得到
凸轮轮廓曲线的设计方法
设计方法 图解法
图解法
Hale Waihona Puke 用函数关系用几何作图的方法设
式计，计对运算动过凸程的轮理
解直观、清晰，但精
廓度较形低 的坐标，
解析法
复杂抽象，
但精度高易
设计 凸轮廓线于实现数控 加工