《机械原理》第四章 凸轮机构及其设计PPT课件

从动件往复运动的最大 位移，用h表示。
8/16/2020
第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
推程
从动件背离凸轮轴心运 动的行程。
推程运动角
与推程对应的凸轮转角。
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第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
回程
从动件向着凸轮轴心运 动的行程。
回程运动角
与回程对应的凸轮转角。
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第四章 凸轮机构及其设计
标准传动函数介绍
常用多项式规律 1次多项式 f(z)=z 2次多项式 f1(z)=2z2,f2(z)=1-2(1-z)2 5次多项式 f(z)=10z3-15z4+6z5
一般形式 s c 0 c 1 c 22 c nn
式中c0、cl、c2、…、cn为n+1个系数。这n+1个 系数可以根据对运动规律所提的n+1个边界条 件来确定。
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第四章 凸轮机构及其设计
凸轮机构的分类
按照从动件的型式分类 尖底从动件 滚子从动件 平底从动件
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第四章 凸轮机构及其设计
尖底从动件
从动件的尖端能够与 任意复杂的凸轮轮廓 保持接触，从而使从 动件实现任意的运动 规律。
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第四章 凸轮机构及其设计
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第四章 凸轮机构及其设计
凸轮机构的分类
按照凸轮与从动件维持 高副接触的方法分类
力锁合 形锁合
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第四章 凸轮机构及其设计
力锁合
所谓力锁合型，是指 利用重力、弹簧力或 其它外力使从动件与 凸轮轮廓始终保持接 触。
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第四章 凸轮机构及其设计
形锁合
滚子从动件
为减小摩擦磨损，在 从动件端部安装一个 滚轮，把从动件与凸 轮之间的滑动摩擦变 成滚动摩擦，因此摩 擦磨损较小，可用来 传递较大的动力，故 这种形式的从动件应 用很广。
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第四章 凸轮机构及其设计
平底从动件
从动件与凸轮轮廓之 间为线接触，接触处 易形成油膜，润滑状 况好。此外，在不计 摩擦时，凸轮对从动 件的作用力始终垂直 于从动件的平底，受 力平稳传动效率高， 常用于高速场合。
第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
基圆
以凸轮理论轮廓的最小 向径r0为半径作的圆。
基圆半径
即为最小向径r0。
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第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
偏距
凸轮回转中心至从动件 导路的偏置距离e。
偏距圆
以e为半径作的圆。
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第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
行程
所谓形锁合型，是指 利用高副元素本身的 几何形状使从动件与 凸轮轮廓始终保持接 触。
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第四章 凸轮机构及其设计
凸轮机构的优点
结构简单、紧凑，占据空间较小；具有多 用性和灵活性，从动件的运动规律取决于 凸轮轮廓曲线的形状。对于几乎任意要求 的从动件的运动规律，都可以毫无困难地 设计出凸轮廓线来实现。
第四章 凸轮机构及 其设计
整体概况
+ 概况1
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概况2
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概况3
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CONTENTS
§4-1 凸轮机构的应用和分类 §4-2 从动件的运动规律 §4-3 按给定运动规律设计凸轮轮廓曲线—
刚性机构的输入参数x转变为输出参数y仅 与机构几何学有关。此关系在数学上理解 为机构的传动函数y=y(x)
标准传动函数f(z)的单位为1,满足定义域 z∈[0,1],值域f(z) ∈[0,1],且满足边界条 件f(0)=0, f(1)=1。
当满足f(z)=1-f(1-z)时为对称标准传动函 数。
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第四章 凸轮机构及其设计
凸轮机构的缺点
凸轮轮廓线与从动件之间是点或线接触的 高副，易于磨损，故多用于传力不大的场 合。
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第四章 凸轮机构及其设计
§4-2 从动件的运动规 律
Knowledge Points
多项式运动规律 三角函数运动规律 组合运动规律
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第四章 凸轮机构及其设计
标准传动函数介绍
常用三角规律 简谐运动 f(z)=[1-cos(πz)]/2 摆线运动 f(z)=z-sin(2πz)/(2 π)
第四章 凸轮机构及其设计
移动凸轮
当盘形凸轮的转轴位 于无穷远处时，就演 化成了图示的移动凸 轮（或楔形凸轮）。 凸轮呈板状，它相对 于机架作直线移动。
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第四章 凸轮机构及其设计
圆柱凸轮
如果将移动凸轮卷成 圆柱体即演化成圆柱 凸轮。图示为自动机 床的进刀机构。在这 种凸轮机构中凸轮与 从动件之间的相对运 动是空间运动，故属 于空间凸轮机构。
凸轮机构的组成
凸轮是具有曲线轮廓 或凹槽的构件
凸轮机构一般由凸轮、 从动件和机架三个构 件组成。
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第四章 凸轮机构及其设计
凸轮机构的分类
按照凸轮的形状分类 按照从动件的型式分
类 按照凸轮与从动件维
持高副接触的方法分 类
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第四章 凸轮机构及其设计
凸轮机构的分类
按照凸轮的形状分类 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
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第四章 凸轮机构及其设计
盘形凸轮
这种凸轮是一个绕固 定轴转动并且具有变 化向径的盘形零件， 如。当其绕固定轴转 动时，可推动从动件 在垂直于凸轮转轴的 平面内运动。它是凸 轮的最基本型式，结 构简单，应用最广。
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第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
远休止角
从动件在最远处停留凸 轮的转角。
近休止角
从动件在距离回转中心 最近处停留凸轮的转角。
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第四章 凸轮机构及其设计
基本概念
从动件位移线图
从动件位移s与凸轮转角φ的对应关系。
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第四章 凸轮机构及其设计
标准传动函数介绍
—作图法 §4-4 按给定运动规律设计平面凸轮轮廓曲
线——解析法 §4-5 凸轮机构基本尺寸的确定
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第四章 凸轮机构及其设计
§4-1 凸轮机构的应用 和分类
Knowledge Points
凸轮机构的组成 凸轮机构的分类 凸轮机构的优点、缺点
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第四章 凸轮机构及其设计