凸轮机构设计PPT幻灯片

糖纸扭结机械手爪1，在每一个工作循环中要完成三个动作要求。 1. 在圆柱凸轮7的作用下，通过摆动杆8使爪1作开合运动。 2. 在圆柱凸轮5、摆杆6的作用下，使爪1作轴向送进和回退运动。 3. 在大齿轮4和小齿轮3的作用下，爪1作连续旋转运动。
在圆柱凸轮1和移动从动件2的作用下，送料夹头3作轴向往复运动。
在凸轮1的作用下， 通过摆动杠杆2，使 送料夹头的滑块3作 轴向往复运动。 齿轮5隨摆动杠杆2的 摆动而摆动，使齿条 套6及触头7上下移动 ，当棒料送完时，由 于送料夹头回程无阻 力而速度加快，并在 弹簧9的作用下，使 摆动杠杆附加转过一 个角度，从而使触头 7压动微动开关8，使 机床自动停车。
二、凸轮机构的基本分类 1．按凸轮的形状分： 1）盘形凸轮 是一个具有变化向径的盘形构件，推杆行程不能太大，否则 凸轮和径向尺寸变化过大。 2）移动凸轮 当盘形凸轮的回转半径为无穷大时，凸轮相对机架作直线往 复运动。 3）圆柱凸轮 是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或在圆柱端面上作出曲线 轮廓的构件。可得到较大的行程。
2．凸轮廓线的设计： 1） 选择从动件的运动规律。 2） 选择最佳压力角。 3） 确定凸轮的升程和转角。 4） 计算凸轮的基圆半径。
5） 绘制凸轮的理论廓线和实际廓线。 3．设计凸轮的工作图：
1） 一组完整的视图。 2） 确定凸轮的尺寸、制造精度、表面粗糙度、材料和热处理方法等。 3） 绘制凸轮“升程表”或展开图。
三、触头的结构形式选择 尖顶式、滚子式、平底式
尖顶式
滚子式 平底式
结构简单，运动精度高，但易磨损；用于精度要求高，受力不大， 运动速度低和润滑条件好的场合。如钟表、仪器、照相机、制笔等 小型精密的自动机械中。 摩擦小，耐磨损性能好，可承受较大的力，但结构较复杂；用于运 动精度要求不高、中等以上载荷的场合。 压力角为零，受力情况好，高速工作时底面与凸轮间易形成油膜， 减少摩擦、磨损。但运动精度差；凸轮廓线呈凹形时不能用，有时 会出现“失真”现象，即凸轮的实际廓线不能与平底 所有的位置相切。常用于小型、高速凸轮机构中。
不大的控制与调节系统。
举例：
在凸轮1 的推 动下，天平摆 架2 绕心轴3 摆动，使刀具 4 和5 分别对 料6 作切入进 给运动。
在凸轮1的推动下，从动件2作直线往复运动，再通过直角杠杆，驱动主轴 箱3作来回运动。
在平面槽凸轮 机构1、从动 连杆机构2和 偏心轮3、摆 杆机构4的共 同作用下，糖 块推头5按所 需的平面曲线 轨迹Ⅰ → Ⅱ →Ⅲ→Ⅳ 运动。
二、从动杆结构形式的选择 1．从动杆运动方式的选择： 直动从动杆 结构简单，凸轮廓线也简单；但摩擦力大，压力 角太大会产生自锁；故从动杆的悬伸量不宜太大， 且其移动导轨要有足够的长度和跨距。 摆动从动杆 摩擦阻力小，受力情况好，不易自锁，结构简单， 容易制造；凸轮廓线设计较复杂。 一般常选择摆动从动杆。 2．摆动从动杆的杠杆比选择： 可调杠杆比结构通常用于从动件的 工作行程需要变换的场合。有等比 和不等比两种： 杠杆比＜1称为行程放大的杠杆比， 杠杆比＞1称为行程缩小的杠杆比。 等比杠杆 —— 一般情况 行程放大 —— 工作行程很大 行程缩小 —— 工作行程很小
§2 – 1 概 述
一、凸轮机构在自动机械中的应用 凸轮机构是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。当凸轮运
动时，通过其曲线轮廓与推杆的高副接触，使推杆得到预期的运动。 优点是：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就能使推杆得到各种预期的运动规
律，并且机构简单紧凑、工作可靠、精度稳定、制造成本低和维修容易。 缺点是：凸轮轮廓与推杆之间不点接触或线接触，易磨损。所以一般用在传动力
4．按从动件的运动方式分： 1）移动从动杆。 2）摆动从动杆。
将不同类型的凸轮和推杆组合起来,就可得到各种不同型式的凸轮机构,下图列 出的凸轮机构,可供设计凸轮机构选择类型时参考。
三、凸轮机构的设计步骤
1．凸轮机械的结构设计： 1）凸轮类型的选择。 2）从动件类型的选择。 3）触头型式的选择。 4）触头与凸轮锁合方式的选择。 5）凸轮与轴的连接结构的选择。
δ
R
0
40.000
5
40.052
10
40.394
Байду номын сангаас
15
41.283
20
42.818
25
44.930
30
47.492
35
50.194
40
51.976
45
54.888
50
56.420
55
57.312
60
57.654
65
57.700
技术要求 1.曲线部分及曲线圆弧过渡部分修整平滑。 2.表面淬火HRC40～45。 3.各点的向径R的公差为±0.2 ㎜。 4.调整好后钻锥孔。 5.材料为45号钢。
四、从动件与凸轮的锁合方式选择 1. 重锤式 结构简单，锁合力为等值，但占空间尺寸较大，使用不广泛。 2．弹簧式 外形尺寸小，锁合力有变化，有冲击或振动，弹簧使机构受力 增大，加快凸轮机构的磨损。适用于中低速、中轻载的场合。 3. 凸轮沟槽式 锁合结构，工作可靠，但制造较难，滚子与沟槽的间隙存 在，有附加的冲击和振动。适用于要求从动件工作可靠、 高速、重载的场合。
2．按推杆（从动件）的形状分： 1）尖端推杆 构造最简单，但最易磨损。用于轻载、低速场合。 2）滚子推杆 滚子与凸轮轮廓之间是滚动摩擦，磨损较小。用于重载低速 场合。 3）平底推杆 压力角为零，受力比较平稳。接触面间易形成油膜，传动效 率较高，磨损少，用于高速场合。
3．按凸轮与推杆保持接触的的方式分： 1）力封闭的凸轮机构。 利用重力、弹簧力或其它外力。 2）几何封闭的凸轮机构。 靠凸轮与推杆的特殊几何结构来保持两者接触的。如利用凹槽或定径凸 轮、定宽凸轮等。
§2–2 凸轮机构的结构设计
一、凸轮类型的选择 设计时按执行机构的工艺要求、运动和负载特性、空间位置等因素进行选择。
例：精度要求高 —————— 盘形凸轮。 行程较大 ——————— 圆柱凸轮。 往复运动要求可靠 ——— 槽形凸轮。
又如当凸轮的转速 n≥200r/min时,或当从动件只要求作简单的往复运动, 我们往往选用偏心轮机构。