凸轮机构组成、分类、运动过程及特点.ppt

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8-凸轮机构

8-凸轮机构

§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律
2、等加速等减速运动规律 运动特性:当采用等加速等减速 运动特性 运动规律时,在起点、中点和终 点时,加速度有突变,因而推杆 的惯性力也将有突变,不过这一 突变为有限值,所以,凸轮机构 中由此而引起的冲击称为柔性冲 击。 适用场合:中速、轻载。
本章小结
1、凸轮机构的类型及应用特点 2、凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点
§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律 一、凸轮机构工作过程 ★基圆:以凸轮最小半径r0所 作的圆,r0称为凸轮的基圆半 径。 ★推程、推程运动角: ★远休、远休止角: ★回程、回程运动角: ★近休、近休止角: ★行程:h ★位移:s=r-r0 ★推杆的运动规律:是指推杆 在运动过程中,其位移、速度 和加速度随时间变化(凸轮转 角δ变化)的规律。
第八章 凸轮机构
凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力, 凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力,是一种 常见的高副机构,结构简单,只要设计出适当的凸轮轮廓曲线, 常见的高副机构,结构简单,只要设计出适当的凸轮轮廓曲线,就 可以使从动件实现任何预定的复杂运动规律。 可以使从动件实现任何预定的复杂运动规律。 §8-1 凸轮机构概述
(2)滚子从动件
凸轮机构概述
(3)平底从动件
§8 - 1
按从动件的运动形式 移动从动件
凸轮机构概述
摆动从动件
§8 - 2
凸轮机构的分类与特点
二、特点:(1)只需设计适当的凸轮轮廓,便可使从动件得到所需的 特点:(1)只需设计适当的凸轮轮廓, :(1)只需设计适当的凸轮轮廓 运动规结构简单、紧凑,工作可靠,容易设计; 运动规结构简单、紧凑,工作可靠,容易设计; (2)高副接触 易磨损, 高副接触, (2)高副接触,易磨损,适用于传力不大的控制机构和调 节机构。 节机构。

机械原理课件9 凸轮机构

机械原理课件9 凸轮机构

1、凸轮廓线设计的基本原理
• 解析法、作图法 • 相对运动原理法:(也称反转法) • 此时,凸轮保持不动
• 对整个系统施加 -ω
运动
• 而从动件尖顶复合运动的 轨迹即凸轮的轮廓曲线。

A A A A A A A A
1 2
3’ 2’ 1’
ω
r0
1
O
2 3
3
2.用作图法设计凸轮廓线
1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮
e
对心平底推杆凸轮机构
平底摆杆凸轮机构
从动件与凸轮之间易形成油膜,润滑状况好,受力平稳, 传动效率高,常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓 必须全部外凸。
偏心平底推杆凸轮机构
滚子摆杆凸轮机构
e
§9-2 推杆的运动规律
一.推杆常用的运动规律
凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式; 2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸; 4)设计轮廓曲线。
a
2h 2
02
2 sin 0

R= 2
h
A 0 1 v
2
3 4
5
6
7
8

回程: s=h[1-δ /δ
0
′)/2π
0

+sin(2π δ /δ
0
0
]

v=hω [cos(2π δ /δ 0’)-1]/δ a=-2π
hω 2 sin(2π δ /δ

FI ma 0
(1).对心直动尖顶从动件盘形凸轮
s
h
对心直动尖顶从动件凸轮机构 中,已知凸轮的基圆半径rmin, 角速度ω和从动件的运动规律, 设计该凸轮轮廓曲线。 设计步骤小结:

0 第3章 (1-4)凸轮机构

0 第3章 (1-4)凸轮机构
1. 根据凸轮的结构确定rb
当凸轮与轴做成一体时:rb r rr (2 ~ 5) mm
当凸轮装在轴上时: rb rn rr (2 ~ 5) mm
r——凸轮轴的半径,mm; rn——凸轮轮毂的半径,mm;一般rn=(1.5~1.7)r; rr——滚子半径,mm; 2. 根据αmax≤[α]确定rb 已知推程运动角、行程和最大压力角,由诺模图求得。
盘形凸轮的结构设计
三、滚子半径的选择 (1)当滚子半径rr<ρ时,实际轮廓的曲率半径ρ'>0,即比
较圆滑;
(2)当滚子半径rr=ρ时, 实际轮廓的曲率半径ρ'=0, 出现尖点; (3)滚子半径rr>ρ时,实 际轮廓的曲率半径ρ'<0,轮 廓线发生叠交,叠交阴影 部分在实际加工过程中将 被切去。工作时,这一部 分的运动规律无法实现, 这种现象称为运动失真。
盘形凸轮的结构设计
Fx F sin
Fy F cos
由上述关系式知,压力角
α愈大,有效分力Fy愈小,有 害分力Fx愈大。当a角大到某
一数值时,必将会出现Fy<Fx 的情况。这时,不论施加多大
的Fn力,都不能使从动件运动, 这种现象称为自锁。因此,为
了保证凸轮机构的正常工作,
必须对凸轮机构的压力角进行
盘形凸轮的结构设计
图解法设计凸轮轮廓曲线时,假设凸轮的基圆半径、滚 子半径等尺寸均为已知。而在实际设计时,则需根据机构的 受力情况,并考虑结构的紧凑性、运动的可靠性等因素,合 理确定这些尺寸。
一、压力角
不考虑从动件与凸轮 接触处的磨擦,凸轮对从 动件的作用力F沿接触点 A的法线n方向,直动从动 杆的速度v沿导路方向。 从动件所受作用力F与受 力点速度ν间所夹的锐角 称为凸轮机构的压力角, 用α表示。

第3章 凸轮机构

第3章  凸轮机构

第三章 凸轮机构
一、凸轮机构的工作过程
1.工作过程: ⑴凸轮转角 ⑵从动件的位移 s ⑶Rb(凸轮轮廓的最短向径)基圆半径 ⑷ h(从动件移动的最大距离)行程 ⑸ 推程 ⑹β1 推程运动角 升高h ⑺β´ 远休止角 ⑻回程 ⑼β2 回程运动角 下降h 不动
⑽β" 近休止角
第三章 凸轮机构
不动
一、凸轮机构的工作过程
第三章 凸轮机构
作业:3-4
第五节 凸轮机构设计中的几个问题
设计凸轮机构,不仅要保证从动件能实现预定的运动规 律,还须使设计的机构传力性能良好,结构紧凑,满足 强度和安装等要求,为此,设计时应注意处理好下述问 题。 设计要求:结构紧凑 传力性能好
Rb、Rr
压力角
一、滚子半径的选择
二、凸轮机构的压力角 三、凸轮基圆半径的确定
机架
第三章 凸轮机构
一、组成、特点及应用
应用 当从动件的位移、速度、加速度必须严格 按照预定规律变化时,常用凸轮机构。
凸轮式间歇运动机构 机床刀架中的 箭杆织机中的
凸轮机构
第六章 第三章 凸轮机构
打纬凸轮机构
一、组成、特点及应用
应用: 送料机构 车床主轴箱
内燃机配气机构
第三章 凸轮机构
录音机卷带机构
⑶注意:
如:
①理论廓线按给定运动规律 绘制Rb在理论廓线上量取 ②实际廓线不等于向径减去滚子半径
③从动件的转动方向
第三章 凸轮机构
3.移动平底从动件盘形凸轮
⑴设计思路: ①平板与导路的交点是尖顶从动件的尖端。 ②任何时刻平板都与廓线相切、与向径垂直,而导路与 向径重合。 ③从动件相对初始位置的移动距 离等于基圆以外到平板之间的 长度。 ⑵设计方法: 在每条向径(反转后的导路)上量取位移得理论廓线 上的点,过这些点作向径的垂线(平板),然后做这 些垂线的包络线(实际廓线)。

凸轮机构工作过程及从动件运动规律

凸轮机构工作过程及从动件运动规律
凸轮匀速旋转时, 从动件与凸轮轮廓接触处 相对回转中心不变的过程
远停程
远停程 角
s
h
0'
ω
0
S 0'
(t )
凸轮匀速旋转时, 从动件从距凸轮中心最远 点向最近点的运动过程
回程
回程运 动角
s
h
(t )
S'
0 S 0'
S'
,有,凸轮匀速旋转时,
ω
从动件运动到达最近点静
止不动的过程
近停程
近停程 角
s
h
S'
0
rb
0' S
ω
0 S 0' S'
T( 360º )
从动件位移线图
(t )
从动件距凸轮回转中心最
近点到最远点的距离h
行程
课堂练习1
凸轮的工作过程
运动过程 升/降/停
推程
远停程 回程 近停程
角度名称
二.从动件常用运动规律
s 1.等速运动
s vt v v0 a 0
v
●特点:有刚性冲击。 a
学习任务
理解凸轮机构的工作过程 掌握从动件常用运动规律
一.凸轮机构的工作过程
以凸轮回转中心为圆心, 以凸轮轮廓上的点至其回转中心
最小向径为半径所画的圆
rb
基圆
ω
基圆半径 标题
s h
0
ω
(t )
0
凸轮匀速旋转时, 从动件从距凸轮中心最近 点向最远点的运动过程
推程
推程运 动角
s
h
S
ω
(t )
0 S
●刚性冲击: 加速度无穷大突变引起的冲击。+

第一讲 凸轮机构的应用和分类及从动件常用运动规律

第一讲 凸轮机构的应用和分类及从动件常用运动规律
滚子摆动式圆柱凸轮机构
形状锁合
22
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
凸轮机构分类示例
滚子移动式圆柱凸轮机构
23
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
凸轮机构分类示例
凸轮机构
内燃机
力锁合
24
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
三. 凸轮机构的应用和特点
应用:广泛地应用于各种机械,特别是自动机械、自动
第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律19凸轮机构分类示例尖顶从动件移动式摆动式第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律20凸轮机构分类示例滚子从动件移动式摆动式第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律21凸轮机构分类示例平底从动件移动式摆动式第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律22凸轮机构分类示例滚子摆动式圆柱凸轮机构形状锁合第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律23凸轮机构分类示例滚子移动式圆柱凸轮机构第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律24凸轮机构分类示例内燃机力锁合凸轮机构力锁合凸轮机构第一讲凸轮机构的类型及其常用运动规律25三
3
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
§11-1 凸轮机构的应用和分类
4
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
上次课教学内容复习
解答学生问题,提出问题:
1. 平面四杆机构的演化机构基本型式有哪些 ? 2. 为什么说导杆机构有较好的传力性能 ?
5
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
新课导入:
2. 按从动件的形状分类
(3) 平底从动件: 从动件与凸轮轮廓的接触一端为一平面。若不考虑摩 擦,凸轮对从动件的作用力始终垂直于端平面,传动效率 高,且接触面间容易形成油膜,利于润滑,故常用于高速 凸轮机构。它的缺点是不能用于凸轮轮廓有凹曲线的凸轮 机构中。 (4) 曲面从动件:

凸轮机构完整ppt课件

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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

凸轮机构及其设计PPT课件

凸轮机构及其设计PPT课件
间的函数关系。 刚性冲击——由于加速度发生突变,其值在理论上达到无穷大,导致从动件
产生非常大的惯性力。 柔性冲击——由于加速度发生有限值的突变,导致从动件产生有限值的惯性
力突变而产生有限的冲击。
压力角、许用压力角 ——从动件在高副接触点所受的法向力与从动件该 点的速度方向所夹锐角α 。压力角过大时,会使机 构的传力性能恶化。工程上规定其临界值为许用压 力角[α]。不同的机器的许用压力角要求不同,凸轮 机构设计时要求 α ≤ [α]。
2) 摆动从动件的压力角
如下图所示, ω1和ω2同向,P点是瞬心点,过 P作垂直于AB延长线得D。由ΔBDP得
tanα =BD/PD
(2)
由ΔADP得
BD =AD-AB= APcos(ψ0 +ψ)-l
P
PD= APsin(ψ0 +ψ)
n
由瞬心性质有 AP ω2 =OP ω1 = (AP-a) ω1
解得
s=h[1-φ/Φ’ +sin(2πφ/Φ’)/2π] v=hω[cos(2πφ/Φ’)-1]/Φ’ a=-2πhω2 sin(2πφ/Φ’)/Φ’2
特点:无冲击,适于高速凸轮。
s
Φ v a
.
h φ
Φ’
φ
φ
21
改进型运动规律
单一基本运动规律不能满足工程要求时,
分别取一、二、五次项,就得到相应幂次的运动规律。
基本边界条件
凸轮转过推程运动角Φ ——从动件上升h 凸轮转过回程运动角Φ’——从动件下降h
将不同的边界条件代入以上方程组,可.求得待定系数Cபைடு நூலகம் 。
16
1) 一次多项式(等速运动)运动规律 边界条件
在推程起始点: φ =0, s=0 在推程终止点: φ =δ0 ,s=h 代入得:C0=0, C1=h/Φ

凸轮机构组成、分类、运动过程及特点.ppt

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B
t δ2 δ3 δ
C
练习二: 试述凸轮机构运动过程。
2、凸轮机构运动简述
升——停——降——停循环往复
四、凸轮机构的优缺点 优点:构件少,运动链短,结构简单紧凑
易使从动件得到各种预期的运动规律。
缺点:点、线接触,易磨损; 所以凸轮机构多用在传递动力不大的 场合。
小结
通过本节课的学习,我们 1.了解了凸轮机构的组成和应用。 2.初步掌握了凸轮机构的分类。 3.初步理解并掌握了凸轮机构的运动过程。
尖顶从动件
滚子从动件
平底从动件
3)按从动件的运动形式分:
移动从动件 摆动从动件
对心移动从动件 偏置移动从动件
对心移动从动件
偏置移动从动件
摆动从动件
4)按凸轮高副的锁合方式分:
为了使凸轮机构正常工作,必须使从 动件与凸轮保持高副接触称为锁合。
力锁合:利用从动件的重力、弹簧力或其他外力 使从动件与凸轮保持接触。 几何锁合:依靠凸轮机构和从动件的特殊几何形 状始终保持接触。
凸轮机构基础知识
目录
凸轮机构的组成 凸轮机构的分类 凸轮机构的运动过程 凸轮机构的特点
一、凸轮机构的组成
凸轮:具有某种曲线和凹槽的构件。
凸轮机构:由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的
高副机构。
机架3
从动件2
1 O1
二、凸轮机构的分类
1)按凸轮的形状分:
移 动 凸 轮
圆 柱 凸 轮 盘形凸轮
2)按从动件的形状分:
力 锁 合
几何锁合
练习一:观察下面两个凸轮机构属于 什么类型。
1、内燃机的配气机构 2、车床的走刀机构
三、凸轮机构运动概述
1、名词术语:
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作业
1.简述凸轮机构的运动过程。 2.预习凸轮机构从动件的运动规律有哪些, 受力特点如何?
力 锁 合
几何锁合
练习一:观察下面两个凸轮机构属于 什么类型。
1、内燃机的配气机构 2、车床的走刀机构
三、凸轮机构运动概述
1、名词术语:
基圆、 基圆半径、 推程、
推程运动角、远停程、远停程角、
回程、 回程运动角、 近 停 程 、 近 停 程 角 、行程。
B’
A
D δ3
r0
δ0
δ2
δ1
s
h
o δ0 δ1 ω
尖顶从动件
滚子从动件
平底从动件
3)按从动件的运动形式分:
移动从动件 摆动从动件
对心移动从动件 偏置移动从动件
对心移动从动件
偏置移动从动件
摆动从动件
4)按凸轮高副的锁合方式分:
为了使凸轮机构正常工作,必须使从 动件与凸轮保持高副接触称为锁合。
力锁合:利用从动件的重力、弹簧力或其他外力 使从动件与凸轮保持接触。 几何锁合:依靠凸轮机构和从动件的特殊几何形 状始终保持接触。
凸轮机构基础知识
目录
凸轮机构的组成 凸轮机构的分类 凸轮机构的运动过程 凸轮机构的特点
一、凸轮机构的组成
凸轮:具有某种曲线和凹槽的构件。
凸轮机构:由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的
高副机构。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
机架3
从动件2
1 O1
二、凸轮机构的分类
1)按凸轮的形状分:
移 动 凸 轮
圆 柱 凸 轮 盘形凸轮
2)按从动件的形状分:
B
t δ2 δ3 δ
C
练习二: 试述凸轮机构运动过程。
2、凸轮机构运动简述
升——停——降——停循环往复
四、凸轮机构的优缺点 优点:构件少,运动链短,结构简单紧凑
易使从动件得到各种预期的运动规律。
缺点:点、线接触,易磨损; 所以凸轮机构多用在传递动力不大的 场合。
小结
通过本节课的学习,我们 1.了解了凸轮机构的组成和应用。 2.初步掌握了凸轮机构的分类。 3.初步理解并掌握了凸轮机构的运动过程。
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