凸轮机构工作过程及从动件运动规律(1).

'
S
ω
回程
回程运动角
凸轮机构的工作过程
凸轮机构完成推程过程 中，凸轮转过的角度
s h


' S

rb

S

'

' S
T(360o)
从动件位移线图

'
S
ω
凸轮匀速旋转时， 从动件运动到达最近点静 止不动的过程
近停程 凸轮机构的工作过程 近停程角
凸轮机构完成近停程过 程中，凸轮转过的角度
s h
盘型凸轮
移动凸轮
圆柱凸轮 (端面凸轮)
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分: 盘型凸轮 2)按推杆形状分: 移动凸轮 圆柱凸轮 (端面凸轮)
尖顶从动件
点接触,易磨损, 承载能力低
滚子从动件
线接触,摩擦阻力 小,承载能力一般
平底从动件
线接触,易润滑,承载 能力高,但不适用于 内凹凸轮轮廓
2.凸轮机构的分类
(3)凸轮机构有哪些应用特点？
(4)凸轮的轮廓是如何确定的呢？
【复习旧课】
1.凸轮机构的组成 凸轮 、 2_________ 从动件 、 如右图所示，凸轮机构由 1________ 机架 三个构件组成。 _______ 凸轮 为主动件。 3_______
3
2 1 2
1
3
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分
作图步骤 •连接o1o2,并延 长与凸轮轮廓交 于点A; •o2A即为基圆半 径; R •o1o2即为推杆的 行程;
红色箭头段为r0 绿色段为行程h
O1 O2 A R
课堂练习2
图所示为一偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构，已知凸 轮为一以C为中心的圆盘，圆盘半径R=30mm，偏心距 e=10mm，从动件偏距E=10mm，转向如图所示。试用图解 法求出（按1:1的比例作图求解） （1）凸轮的基圆半径rb和从动件的升程h； （2）凸轮机构的推程角 、回程角 h 、远休止角
和近休止角 s
t
s

s
；
二、从动件常用运动规律
(1)等速运动
s h
h h s v a0
●特点：有刚性冲击。 ●刚性冲击： + 加速度无穷大突变引起的冲击。 ●应用：低速。

v

a

-

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。
弹簧力
重力
力封闭
几何形状封闭
3.凸轮机构的命名规则
名称=“从动件Βιβλιοθήκη Baidu运动形式+ 实例：
从动件形状
+
凸轮形状
+机构”
直动滚子从动件 盘形凸轮机构
摆动滚子从动件 圆柱凸轮机构
运动特点
连续回转 → 往复运动
凸轮机构 的特点
优点
可精确实现任意运动规律， 简单紧凑。
缺点
高副，线接触，易磨损。
【新课讲授】
§8-3 凸轮机构运动过程及 从动件常用运动规律
1)按凸轮形状分: 盘型凸轮 2)按推杆形状分: 尖顶从动件 3)按推杆运动分: 移动凸轮 圆柱凸轮 平底从动件
滚子从动件
直动从动件凸轮机构
摆动从动件凸轮机构
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分: 盘型凸轮 2)按推杆形状分: 尖顶从动件 移动凸轮 圆柱凸轮 平底从动件
滚子从动件
3)按推杆运动分: 直动从动件凸轮机构 摆动从动件凸轮机构 4)按维持高副接触的方式分:
注意
举例说明
从动件常用运动规律特性比较
运动规律 等速 等加速等减速
vmax
1 2
amax
∞
冲击
应用
低速轻载
刚性
4
柔性
中速轻载
（4）等加度等减速运动规律位移线图的画法。
s2 h/2
设计：潘存云
h/2 6δ
1
1 2 3 4 5 δt v2 2hω /δ
t
δ a2 4hω 2/δ
2 t
1
δ
1
1 2
凸轮机构工作过程
凸轮机构的工作过程 一
标题
二
从动件常用运动规律
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
ω
基圆 基圆半径
凸轮轮廓上的点至其回转 中心最小向径
标题
凸轮机构的工作过程
s h


rb
ω

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
凸轮机构的工作过程
凸轮机构完成推程过程 中，凸轮转过的角度
s h


rb

S
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
S
ω
远停程
远停程角
凸轮机构的工作过程
凸轮机构完成远停程过 程中，凸轮转过的角度
s h


rb

S
'
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
注 意
举例说明
(2)等加等减速运动
s
h
2h 2 s 2 4h 2 a 2
●柔性冲击：
4h v 2
v
a


2
●特点：有柔性冲击
加速度有限值突变引起的冲击。
●应用：中速。

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。
从动件位移线图 凸轮机构的名词术语 等速运动规律的特点及应用 等加等减速运动规律的特点及应用 等加等减速运动规律位移线图的画法
小 结
3 4 5
6
课堂练习３
题1：题1图中给出了某直动推杆盘形凸轮机构的推杆的 速度线图。要求： （1）定性地画出其加速度和位移线图； （2）说明此种运动规律的名称及特点（v、a的大小及冲 击的性质）； （3）说明此种运动规律的适用场合 等速运动规律


' S

rb

S
T(

'

' S
360º )

'
从动件位移线图
，有
S
ω
Φ + Φ’ + Φs +Φ’s =360º ？
一个运动循环中 行 程
凸轮机构的工作过程
从动件距凸轮回转中心最 近点到最远点的距离h
课堂练习1
1、在图示机构运动简图中，作出基圆，标出其基圆 半径rO及推杆的行程h。（写出作图步骤）
+ -
特点：加 速速有突 变，有柔 性冲击
应用： 低速
课堂练习４
题2： 在直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，下图所示的推杆运动 v 、 a 规律尚不完全，试在图上补全各段的 s 、 曲线，并指出哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击。
布置作业
课后 作业
完成教材配套习题册作业
(第四版) （２学时）
全国中等职业技术学校机械类通用教材
凸轮机构运动过程 掌握 从动件常用运动规律 位移曲线的绘制
知识目标
教学目标
分析 培养 判断 问题的能力
能力目标
解决
激发学习热情 增强自信心
情感目标
习旧引新
凸 轮 机 构 的 应 用 实 例 （1）凸轮机构由几部分组成？
提问
(2)采用了什么类型的凸轮机构？