第三章凸轮机构

h
回程
t
s’
1
近休止
• 回程，回程运动角h B • 近休止，近休止角s’
• 行程（升程），h
• 运动线图: 从动件的位移、速度、加速度等 随时间t或凸轮转角变化关系图
第三章凸轮机构
二、从动件的常用运动规律
凸轮的外型由从动件运动规律决定:Ｓ2 与δ1 函数 关系曲线
重点： 如何根据从动件的运动规律（Ｓ2 与δ1 函数
• 几何封闭凸轮机构
主回凸轮
等径凸轮
第三章凸轮机构
凹槽凸轮
小 结 按从动件的运动分类
按从动件的形状分类
按凸轮的形状分类
直动从动件凸轮机构 摆动从动件凸轮机构
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
盘形凸轮机构 移动凸轮机构 圆柱凸轮机构
第三章凸轮机构
§3-2 从动件的常用运动规律
凸 轮 机 构 的 优 点 ：
只 要 适 当 地 设 计 凸 轮 的 轮 廓 曲 线 ， 便 可 使 从 动 件 获 得 任 意 预 定 的 运 动 规 律 ， 且 机 构 简 单 紧 凑 。
h
凸 轮 机 构 的 缺 点 ：
凸 轮 与 从 动 件 是 高 副 接 触 ， 比 压 较 大 ， 易 于 磨 损 ， 故
dt
第三章凸轮机构
s
h
0 t
v
0 a
+
0
-
刚性冲击
一次多项式运动规律——等速运动（续）
回程段(0h) 运动方程
s
h
位移方程：sh1h
速度方程：h A’
h
A
加 速 度 方 程 ： a0 s’
D
rmi t
第三章凸轮机构
S2 DF段从动件回落—回程
h
0
1200 1800
3000
3600
t
s
1200 600 1200 600
1
推程运动角 远休止角
第三章凸轮机构
S2
h
0
1200 1800
பைடு நூலகம்
3000 3600
1200 600 1200 600
1
第三章凸轮机构
S2
h
0
1200 1800
3000 3600
t s h
这 种 机 e构 一 般 仅 用 于 传 递
动 力 不 大 的 场 第合 三章。 凸轮机构
应用一、内燃机配气机构 应用二、绕线机构 1 2 应用三、送料机构 应用四、自动机床上的走刀机构
第三章凸轮机构
二、分类
1)按照凸轮形状分类:盘形、移动、圆柱 2)按照从动件形状分类:尖顶、平底、滚子 3)按照从动件运动方式分类:移动、摆动
B
D
600 rmin 1200
1200
600
E
第三章凸轮机构
F
S2
B
D
600 rmin 1200
1200
600
E
1200 1800
3000
3600
0
1
1200 600 1200 600
第三章凸轮机构
F
S2
1200 1800
3000
3600
0
1
1200 600 1200 600
第三章凸轮机构
升程h——推杆的最大位移。 其对应的凸轮转角t——推程运动角
第三章凸轮机构
多项式运动规律
s C 0 C 1 C 22 ... C nn
1. 等速运动——一次多项式运动规律
推程段(0t)运动方程
sC0 C1
边界条件: δ=0, s=0;C0 0
δ=δt , s =h
位移方程：s h
C1
h t
t
速 度 方 程 ： d dstd dsd dth t
加 速 度 方 程 ： ad0
s'
1200 600 1200 600
1
t——推程运动角；s——远休止角 h——回程运动角；s’——近休止角
第三章凸轮机构
凸轮机构的运动过程
• 基圆(以凸轮轮廓最小向径所组成的圆)，基圆半 径rmin
• 推程，推程运动角t • 远休止，远休s2止角s
A’
h
s’ D
h
A
rmint
s
C
0
t
推程
s
远休止
第三章凸轮机构
4）一般凸轮机构的命名原则: 布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形状
对心直动尖 顶推杆盘形 凸轮机构
偏置直动滚 子推杆盘形 凸轮机构
摆动平底推杆 盘形凸轮机构
第三章凸轮机构
注意:必须设法使凸轮与从动件始终保持接触
凸轮机构的封闭(锁合)方法 • 力封闭凸轮机构
– 重力封闭
等宽凸轮
– 弹簧力封闭
本章重点: 从动件运动线图的绘制 凸轮轮廓曲线的设计
本章难点: 从动件运动线图的绘制
第三章凸轮机构
§3-1 凸轮机构的应用和类型
凸轮:具有曲线轮廓的原动件
成 组从动杆:运动规律受凸轮限制
机架
高副
3机架 2从动件
第三章凸轮机构
e
1凸轮
凸轮机构 ——由凸轮，从动件和 机架构成的三杆高副机构。
h
e
第三章凸轮机构
一、凸轮运动常用术语
基圆：以轮廓的最小向径 所作的圆(rmin－基圆半径) 推程：从动件从离回转中心 最近→最远的这一过程 升程ｈ：推程所移动的距离
推程运动角δt：与推程对 应的凸轮转角。
回程运动角δh：与回程对
应的凸轮转角。
第三章凸轮机构
一、凸轮运动常用术语
远休止角δs: 从动件在 最远位置不动凸轮转 角(BC)
近 休 止 角 δs′: 从 动 件 最近位置不动的转角 (DA)
位的 的函距移数离Ｓ→2:从Ｓ动2
件移动 是时间
第三章凸轮机构
圆弧段
圆弧段
第三章凸轮机构
600 1200
1200 600
第三章凸轮机构
基圆（rmin）——以最短向径所作的圆 600 rmin 1200
1200 600
第三章凸轮机构
关系）作运动线图→有几种？特点？
• 位移方程：s s(t)) • 速度方程： ( ) • 加速度方程：a a( )
第三章凸轮机构
常用运动规律：
• 多项式运动规律 – 一次多项式运动规律——等速运动 – 二次多项式运动规律——等加速等减速运动
• 三角函数运动规律 – 余弦加速度运动——简谐运动 – 正弦加速度运动——摆线运动
S2
h
0
1200 1800
t
3000
3600
1
1200 600 1200 600
第三章凸轮机构
F
S2 EF段从动件在远处停止， 其对应的转角s——远休止角。
h
0
1200 1800
3000
3600
t
s
1200 600 1200 600
1
推程运动角 远休止角
E
600
1200
D
600 rb 1200
B
凸轮第机三构章 及凸轮其机构设计
• 3-1 凸轮机构的应用及分类 • 3-2 从动件常用运动规律 • 3-3 凸轮机构的压力角 • 3-4 凸轮轮廓的设计
本章重点 •几种常用运动规律的特点 •压力角与机构尺寸、机构效率的关系 •盘形凸轮廓线曲线的设计
第三章凸轮机构
主要内容: 1.凸轮机构的类型、特点 2.常用从动件运动规律及运动线图的绘制 3.凸轮轮廓曲线的设计