第三章 凸轮机构-1

B’
h A
D
r0
Φ
ω
Φs
B
C
6. 回程
7. 回程运动角 从动件由最高位置运动到最 低位置时，凸轮转过的角度。 Φ′
8. 近休止角Φs′
B’
D Φ’ s
A
r0
Φ
Φ’ Φs
ω
B
C
二、从动件常用运动规律
运动规律：从动件在推程或回程时，其位移S、速度V
和加速度a 随时间t 的变化规律。
S=S(t)=S( ) V=V(t)=V() a=a(t)=a( )
一、等速运动规律
推程运动方程式：S h
v h
运动特性：
a 0S
推杆在运动的起始点A和终止点
B因速度有突变，加速度无穷大，
产生刚性冲击。
适用场合：低速、轻载。
推程运动线图
s
h
Φ
φ
v
δ
a
+∞
δ
－∞
二、三角函数运动规律
1.余弦加速度(简谐)运动规律 5 6 s
推程运动方S程 ：h 1 cos
自动装卸机构
自动车床
第三章 凸轮机构
§3－1 凸轮机构的应用和类型 §3－2 从动件的常用运动规律 §3－3 凸轮机构的压力角
§3－1 凸轮机构的应用和类型
一、应用 用于作间歇、往复
运动机械中，在自动 化机械中应用广泛。 例1：内燃机配气机构
例2：机床进给机构
例3：
卷带轮
12 1 放 放音 音键 键
“-” 用于导路和瞬心位于凸轮中心同侧；
rmin ↑→α↓→凸轮尺寸↑ →机构不紧凑；
rmin ↓→α ↑, 机构传动性能不好。
设计时:要保证αmax ≤ [α] 情况下， 使基圆半径尽可能小。
小结
重点内容: 1.凸轮机构的分类 2.凸轮机构的压力角 3.凸轮机构的名词术语
课后作业：3-1、3-2
s
rmiDn α v
s0
OP
eC
n
ds/d
同理，当导路位于凸轮中心左侧时，
有：
lCP = ds/d + e
则： tgα = ds/d + e
S + r2min - e2
于是： tgα = ds/d ± e
S + r2min - e2
n
s s0
B
ω DαrminBiblioteka Baidu
OP
C
n
“+” 用于导路和瞬心位于凸轮中心两侧； e ds/dδ
O
2.与作用力的关系：
n
将力F分解：
F’----沿导路方向，有用分力；
F”----垂直于导路，有害分力。 F”=F’ tg α
F’ 一定时， α↑ → F”↑， 若α大到一定程度时，会有：
Ff > F’ →机构发生自锁。 为了保证凸轮机构正常工作，要求：
αmax ≤ [α]
[α]= 30˚ ----直动从动件； [α]= 35°～45°----摆动从动件；
运动时会产生
冲击。
二、选择 1. 下列从动件的运动规律中不会引起冲击的是（ ） A. 等速运动 B. 正弦加速度运动 C. 简谐运动
§3－3 凸轮机构的压力角
一、压力角
1.压力角定义 ： 从动件作用力的方向线与从动件上 受力点的速度方向之间所夹的锐角， 用α表示 。
Ff
n
F
α
F’
F” B
不考虑摩擦时，作用力沿法线方向。ω
3. 按从动件运动形式分： 1）直动从动件(对心、偏置) 2）摆动从动件
四、凸轮机构的特点
1. 优点：结构简单紧凑，设计方便 。 2. 缺点：高副，点或线接触，易磨损，传力不大，
凸轮轮廓加工困难。
§3－2 从动件的常用运动规律
一、名词术语
1. 基圆: 半径为 r0 2. 升程：h 3. 推程 4. 推程运动角Φ 从5.动远件休由止最角低Φ位s 置运动到最高 位置时，凸轮转过的角。Φ
二、压力角与凸轮机构尺寸之间的关系
P点为相对速度瞬心， 于是有： ∵v=lOPω
∴ lOP =v / ω = ds/d = lOC + lCP
∵lOC = e ∴lCP = ds/d - e
ω
lBC= S+S0 S0= r2min-e2
tgα = ds/d - e
S + r2min - e2
nv
B
5
3
3
摩擦轮
4 4
录音机卷带机构
皮皮带带轮轮
例4：绕线机构
3
线 2A 1
二、凸轮机构的组成
凸轮、从动件、机架
三、凸轮机构的分类
1. 按凸轮形状分： 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
盘形凸轮
移动凸轮
圆柱凸轮
2. 按从动件型式分： 1）尖顶从动件：点接触、易磨损、用于低速轻载。 2）滚子从动件：滚动摩擦，耐磨损，可承受较大 载荷。 3）平底从动件：受力好、润滑好，用于高速传动。
2
4 3 2
h
v h sin
2
a
h 2 2
22
c os
1 1 2 34 5 6
Φ
v
Vmax
在运动的起始点和终止
点， a理论上为有限值， a
产生柔性冲击。
2.正弦加速度（摆线）运动规律
s h
Φ
v
a
无冲击
练习题
一、填空
1.按凸轮形状可将凸轮机构分为
、
、。
2. 凸轮从动件做等速运动时会产生
冲击，做简谐