机械设计基础!凸轮机构H (精品)
机械设计基础第3章凸轮机构
2)运动线图(推程):表3-1
s
h
3)运动特点:产生刚性冲击
ψ
∵ 从动件在运动开始和终止的瞬
Φ
t
时,因速度有突变,则加速度 v
a在理论上出现瞬时的无穷大,
hω/Φ
ψ
导致从动件突然产生非常大的 a
t
惯性力,因而使凸轮机构受到
ψ
极大的冲击,这种冲击称为刚
t
性冲击。
4)适用场合:低速运动或不宜单独使用。
ψ
点作各自的垂线与水平线,交点
v
Φ
即为s曲线上的点,光滑连接这
些点,得到s图。
ψ a
3)运动特点:产生柔性冲击
∵在首、末两点从动件的加速度
ψ
有突变,因此也有柔性冲击。
4)适用场合:中、低速运动。
4、正弦加速度(摆线)运动规律 从动件在运动过程中加速度呈正弦曲线规律变化。
1)运动方程:表3-1 s=h[ψ/Φ-sin(2πψ/Φ)/2π]
一、压力角α与作用力的关系
(前面已讲过)压力角α(或传动角γ)的大小反映 了机构传动性能的好坏。α↓( 或γ↑),机构的传动性能越好。
压力角α:作用在从动件上的驱动力 方向(即沿接触点处的法线方向)与该力 作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角。 注意:对于滚子从动件,压力角要作在
理论廓线上。
F可分解为:F′= Fcosα——有效分力
4 2 3
1
图3-4
如图所示的靠模车削机 构,工件1转动时,并和靠模 板3一起向右移动,由于靠模 板的曲线轮廓推动,刀架2带 着车刀按一定的运动规律作 横向运动,从而车削出具有 曲线表面的手柄。
如图所示的绕线机构,当 具有凹槽的圆柱凸轮转动时, 迫使从动件作往复移动,从而 均匀地将线绕在轴上。
《机械设计基础》凸轮机构
2、按从动件型式分 尖顶从动件
5.1 概述
3、根据从动件的运动形式分
移动从动件凸轮机构
摆动从动件凸轮机构
对心
偏置
5.1 概述
4、按照凸轮的锁合方式可把Байду номын сангаас轮分为: 力锁合
5.1 概述
形锁合
沟槽凸轮机构
等径凸轮机构
5.1 概述
三、凸轮机构的基本尺寸和运动参数
基圆:以凸轮最小半径r0所 作的圆,r0称为凸轮的 基圆半径。 ①推程: 推程运动角 t 从动件移动距离为升程h
5.3 盘形凸轮轮廓设计
二、 作图法设计凸轮轮廓曲线
1、对心尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓的设计
5.3 盘形凸轮轮廓设计
2、偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的设计
5.3 盘形凸轮轮廓设计
3、滚子从动件盘形凸轮轮廓的设计
5.3 盘形凸轮轮廓设计
4、尖顶摆动从动件盘形凸轮轮廓的设计
5.3 盘形凸轮轮廓设计
形锁合
5.4 凸轮机构基本尺寸的确定
三、滚子半径的确定
凸轮轮廓曲线形状与滚子半径的关系 当理论廓线内凹时 当理论廓线外凸时(可分为三种情况) 1) r 2) r
min min
r min' = r min + r
T
此时,无论滚子半径大小,凸轮工作轮廓总是光滑曲线(如图a)
r min ' = r min - r
推荐压力角数值
移动从动件[a]=30
摆动从动件[a]=45
回程中,一般不会有自锁现象,压力角取值为 [a]=70~80
5.4 凸轮机构基本尺寸的确定
二、基圆半径的确定
ds / d e OD e tan a AB r02 e 2 s
机械设计基础第三章凸轮机构
位移
速度
加速度
推程
回程
2
曲线:
3
改进的等加速等减速运动规律
1
位移
5
高次代数方程
4
正弦运动规律
三、其他运动规律
3-3凸轮压力角
4图解法设计凸轮机构 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
1.对心尖顶直动从动件
已知基圆半径及从动件位移曲线
1.偏心尖顶直动从动件
已知基圆半径及从动件位移曲线
120°
°
e
按从动件分:
e
h
摆动从动件凸轮机构
凹槽凸轮
滚子
直动从动件凸轮机构
a.按从动件的运动分类
01
滚子从动件凸轮机构
e
尖顶从动件凸轮机构
e
平底从动件凸轮机构
e
02
03
b.按从动件的形状分类
按从动件的运动分类
摆动从动件凹槽凸轮机构
直动从动件凸轮机构
按从动件的形状分类
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
小结
按凸轮的形状分类
移动(板状)凸轮机构
圆柱凸轮机构
盘形凸轮机构
1
e
摆动从动件凹槽凸轮机构
直动从动件凸轮机构
按从动件的运动分类
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
按从动件的形状分类
按凸轮的形状分类
盘形凸轮机构
圆锥凸轮机构
圆柱凸轮机构
移动(板状)凸轮机构
按高副维持接触的方法分类
凸轮机构的特点
e
h
按从动件的运动分类
摆动从动件凹槽凸轮机构
直动从动件凸轮机构
机械设计基础之凸轮机构
印刷机传纸机构是利用凸轮机构来实现纸张的传递和定位的机构,它保证了印 刷机的高效稳定运行。
详细描述
在印刷机传纸机构中,凸轮的转动带动曲柄滑块机构的运动,从而实现纸张的 传递。通过合理设计凸轮的形状和尺寸,可以保证纸张传递的准确性和稳定性 ,提高印刷质量和效率。
谢谢聆听
B
C
紧固
使用合适的紧固件和润滑剂将凸轮与其他零 件连接并固定。
调整
对装配好的凸轮机构进行调整,确保其正常 运转和达到预期的性能。
D
凸轮机构的精度检测
径向跳动检测
检查凸轮的径向跳动是否符合要求,以确保 其运转平稳。
轴向窜动检测
检查凸轮的轴向窜动是否在允许范围内,以 确保其正常工作。
表面粗糙度检测
检查凸轮表面的粗糙度是否满足设计要求, 以确保良好的润滑和耐磨性。
运动学分析
通过分析凸轮机构在不同 工作阶段的运动特性,为 后续设计提供依据。
凸轮机构的压力角
定义
01
压力角是指与凸轮接触的推杆在运动方向上所受的力与该力的
作用线到回转中心的连线之间的夹角。
压力角的影响
02
压力角的大小直接影响到凸轮机构的传动效率和使用寿命,因
此设计中需要合理控制压力角的大小。
压力角的计算
机械设计基础之凸轮 机构
目录
• 凸轮机构概述 • 凸轮机构的基本理论 • 凸轮机构的设计 • 凸轮机构的制造与装配 • 凸轮机构的应用实例
01 凸轮机构概述
定义与特点
定义
凸轮机构是一种由凸轮、从动件和机 架三个基本构件组成的机构,通过凸 轮的轮廓曲线与从动件之间的相互作 用,实现预定的运动规律。
自动机的分度机构
总结词
机械设计基础 第3章 凸轮机构
图4-16 “反转法”原理
3.3.1 偏置顶尖制动从动件盘形凸轮轮廓绘制
已知凸轮基圆半径rb,偏距e及偏置方位,凸轮以等角速度ω顺时针转动,从动件
的位移线图,试绘制凸轮轮廓。
3.3.2 直动滚子从动件盘形凸轮轮廓绘制
理论轮廓曲线η ——
滚子中心当作从动件的尖端,先按绘制 尖端从动件凸轮的步骤和方法绘出一条凸轮 轮廓曲线 。
圆称为基圆,基圆半径用r。表示。(2)推
从动件
程运动角如图3-7所示,主动件凸轮匀速转
动,从动件被凸轮推动直动,从动件的尖顶
以一定运动规律从最近位置运动到最远位置,
这一过程称为推程。从动件位移h称为升程
或升距,凸轮对应 转 过的 角 度币 称 为推 程 运 行程
动角。
远休止角﹐当凸轮继续回转时,由于凸轮的 向径不变,从动件的尖顶在最远位置划过凸 轮表面,保持不动,这一过程称为远停程, 此时凸轮转过的角度。称为远休止角。
s
h
δ0
δ
v
δ a
+∞
δ
刚性冲击 -∞
图4-13 等速运动规律线图
3.2.2 从动件常用的运动规律
2 等加速等减速运动规律
从动件在推程的前半段做等加速运动, 在后半段做等减速运动的运动规律, 称为 等加速等减速运动规律 从动件在推程的前半段为等加速,后半段 为等减速的运动规律,称为等加速等减速运动 规律。通常前半段和后半段完全对称,即两者 的位移相等,加速运动和减速运动加速度的绝 对值也相等。 等加速等减速运动规律的位移线图由两段 抛物线组成,而速度线图由两段斜直线组成。
s
h/2
1 23 4 5
δ0
v
2hω/δ0
h/2 6δ
机械设计基础凸轮机构及其他常用机构.pptx
二、槽轮机构的组成及其工作原理
主动拨盘转动
从动槽轮
圆柱销进入径向槽
从动槽轮转动
锁止弧松开
锁止弧
拨盘转过角21
槽轮转过22
径向槽
圆柱销脱出径向槽 圆柱销
锁止弧
槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住
拨盘转动、槽轮静止
主动拨盘
二、槽轮机构
1 工作原理组成:槽轮;拨盘;机架 2 槽轮机构的主要参数
----径向槽数 ----拨盘的圆柱销数 ----运动特性系数
四、凸轮式间歇运动机构 结构简单;传动平稳;运转可靠
重点内容
图解法绘制凸轮轮廓曲线 设计凸轮轮廓注意事项 槽轮机构
• 9、春去春又回,新桃换旧符。在那桃花盛开的地方,在这醉人芬芳的季节,愿你生活像春天一样阳光,心情像桃花一样美丽,日子像桃子一样甜蜜。20. 7.1320.7.13Monday, July 13, 2020
二、从动件运动规律
等速运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0
Φs
等加速等减速运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
余弦加速度(简谐)运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
正弦加速度(摆线)运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
3-4-5多项式运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
三、从动件运动规律的选择
在选择从动件的运动规律时,除要考虑刚性冲击与柔性
。2020年7月13日星期一上午11时11分10秒11:11:1020.7.13
• •
T H E E N D 15、会当凌绝顶,一览众山小。2020年7月上午11时11分20.7.1311:11July 13, 2020
机械设计基础课件!凸轮机构H
推杆
机架
2015-4-22
编制:吕亚清
5
三、分类及应用
1. 按凸轮的形状分
凸轮
2. 按从动件的形状分
3. 按从动件的运动形式分 4. 按从动件的布置形式分 5. 按凸轮与从动件维持高副接触的方
机架 推杆
法分
6. 小结
2015-4-22
编制:吕亚清
6
1 . 按凸轮的形状分 圆柱凸轮cylindrical, 应用 盘形凸轮plate, 应用 空间凸轮机构 凸轮呈向径变化的盘形 凸轮轮廓做在圆柱 结构简单, 应用最广泛 体上 移动凸轮traslating, 应用 空间运动 凸轮呈板型, 直线移动
a
4
5
d0 0 8 V 1 2 3 4 5 6 7 d
7 4
6 5
特点: 加速度变化连续. amax 最大.
2Hw d0
3
2 1 0 8
6
7
d0 0 1 S 2 3 4 5 6 7 8
H
d
d0
H 5 4 3 6 7 0 1
0 1
2
3
4
5
6
7
8 d
19
2015-4-22
p
编制:吕亚清
2
§3-3 图解法设计凸轮轮廓Graphical Synthesis of the cam Contour 一、凸轮廓线设计的基本原理 此时,凸轮保持不动 解析法、作图法 相 对 运 动 原 理 法 : ( 也 称 反 转 推杆作复合运动=反转运 法):principle of inversion 动(- ) +预期运动(s) 对整个系统施加-ω 运动
a
n
Q
机械设计基础课件!凸轮机构H(带目录)
机械设计基础课件:凸轮机构一、引言在机械设计中,凸轮机构是一种常见的传动机构,它通过凸轮与从动件之间的啮合,实现运动和动力的传递。
凸轮机构具有结构简单、传动可靠、运动平稳等特点,广泛应用于各种机械设备中。
本课件将详细介绍凸轮机构的基本原理、类型、运动规律和设计方法。
二、凸轮机构的基本原理凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。
凸轮是一个具有特定轮廓的旋转件,从动件是与凸轮啮合的部件,机架则是固定凸轮和从动件的支撑结构。
当凸轮旋转时,其轮廓与从动件接触,使从动件产生预期的运动规律。
根据从动件的运动规律,凸轮机构可分为直线运动凸轮机构、摆动凸轮机构和圆柱凸轮机构等。
三、凸轮机构的类型1.直线运动凸轮机构:直线运动凸轮机构是指从动件作直线运动的凸轮机构。
根据从动件的运动方向,直线运动凸轮机构可分为直线往复运动凸轮机构和直线单向运动凸轮机构。
2.摆动凸轮机构:摆动凸轮机构是指从动件作摆动的凸轮机构。
根据从动件的摆动方向,摆动凸轮机构可分为单向摆动凸轮机构和双向摆动凸轮机构。
3.圆柱凸轮机构:圆柱凸轮机构是指凸轮的轮廓呈圆柱形的凸轮机构。
圆柱凸轮机构可分为直圆柱凸轮机构和斜圆柱凸轮机构。
四、凸轮机构的运动规律凸轮机构的运动规律是指从动件在凸轮旋转过程中的运动轨迹。
根据从动件的运动规律,凸轮机构的运动可分为等速运动、等加速运动、等减速运动和组合运动等。
在设计凸轮机构时,应根据实际需求选择合适的运动规律,以满足设备的工作要求。
五、凸轮机构的设计方法1.确定从动件的运动规律:根据设备的工作要求,确定从动件的运动规律,如等速运动、等加速运动等。
2.确定凸轮的轮廓曲线:根据从动件的运动规律,利用数学方法求出凸轮的轮廓曲线。
常用的方法有作图法、解析法和数值法等。
3.确定凸轮的尺寸:根据凸轮的轮廓曲线,计算凸轮的尺寸,如直径、宽度等。
4.确定从动件的结构和尺寸:根据凸轮的尺寸和运动规律,设计从动件的结构和尺寸,如摆杆长度、滚子直径等。
机械设计基础第七章凸轮机构
C
s
h
o δ0 δ01 ω
B
t δ’0 δ02 δ
运动规律:推杆在推程或回程时,其位移S、速度V、
和加速度a 随时间t 的变化规律。
S=S(t)
V=V(t)
a=a(t)
形式:多项式、三角函数。 B’
A
D δ02
r0
δ0
δ’0 δ01
s 位移曲线
h
t o δ0 δ01 δ’0 δ02 δ ω
B
C
精选PPT
在起始和终止处理论上a为精有选PP限T 值,产生柔性冲击。
2.正弦加速度(摆线)运动规律
s
推程:
h
s=h[δ/δ0-sin(2πδ/δ0)/2π]
δ
v=hω[1-cos(2πδ/δ0)]/δ0 a=2πhω2 sin(2πδ/δ0)/δ02
v
δ0
回程:
δ
s=h[1-δ/δ0’ +sin(2πδ/δ0’)/2π]
缺点:高副,线接触,易磨损,传力不大。
应用:内燃机 、牙膏生产等自动线、补 鞋机、配钥匙机等。 分类:1)按凸轮形状分:盘形、 移动、
圆柱凸轮 ( 端面 ) 。 2)按推杆形状分:尖顶、 滚子、 特点: 平底从动件。 尖顶--构造简单、易磨损、用于仪表机构; 滚子――磨损小,应用广; 平底――受力好、润滑好精,选PP用T 于高速传动。
2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸;
4)设计轮廓曲线。
而根据工作要求选定推杆运动规律,是设计凸轮轮廓曲线的前提。
机械设计基础三凸轮机构
0/2
h
(00/2)
(0/20)
加速段
减速段
位移方程
速度方程
加速度方程
机械设计基础——凸轮机构
2 等加速等减速运动—二次多项式运动规律
运动线图 冲击特性:起、中、末点柔性冲击 适用场合:低速轻载
三、从动件运动规律的选择
机械设计基础——凸轮机构
3-3 盘形凸轮轮廓曲线的设计
01
反转法原理
根据从动件的运动规律:作出位移线图S2-δ1,并等分角度 定基圆 作出推杆在反转运动中依次占据的位置 据运动规律,求出从动件在预期运动中依次占据的位置 将两种运动复合,就求出了从动件尖端在复合运动中依次占据的位置点 将各位置点联接成光滑的曲线 在理论轮廓上再作出凸轮的实际轮廓
二、作图法设计凸轮廓线
A
从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间t或凸轮转角j变化的规律 基圆(以凸轮轮廓最小向径所组成的圆),基圆半径rb 推程,推程运动角 0 远休止,远休止角 01
0
01
0’
02
rb
0
推程
01
远休止
0’
回程
02
近休止
t
s
0
B
C
D
h
A’
机械设计基础——凸轮机构
一、凸轮机构的运动过程
α
n
n
压力角与作用力的关系
不考虑摩擦时,作用力沿法线方向。
F
F’
F”
F’----有用分力, 沿导路方向
F”----有害分力,垂直于导路
F”=F’ tg α
F’ 一定时, α↑
Ff > F’
Ff
为了保证凸轮机构正常工作,要求:
机械设计基础——凸轮机构
3.余弦加速度(简谐运动)规律:
从动件加速度在起点和终点存在有限值O
v
突变,故有柔性冲击;
若从动件作无停歇的升-降-升连续往
0/2 p h /20
复运动,加速度曲线变为连续曲线,可
O
以避免柔性冲击;
a
可适用于高速的场合。
O
0/2 p22 h /202
0/2
机械设计基础
-p22 h /202
0
机械设计基础
直动平底从动件盘形凸轮轮廓的绘制
机械设计基础
直动平底从动件盘形凸轮轮廓的绘制
-
机械设计基础
实际廓线
3.6 凸轮机构设计中应注意的几个问题
(1)滚子半径的选择
设计滚子从动件时若从强度和耐用性考虑,滚子 的半径应取大些。滚子半径取大时,对凸轮的实际轮 廓曲线影响很大,有时甚至使从动件不能完成预期的 运动规律。
机械设计基础
1、图解法的原理 -
-
B1
s
rb
B0 B
e
假想给整个凸轮机构加上 一个与凸轮角速度大小相等 、方向相反的角速度(- ), 凸轮将处于静止状态;机架则 以( - )的角速度围绕凸轮 原来的转动轴线转动;而从动 件一方面随机架转动,另一方 面又按照给定的运动规律相对 机架作往复运动。 ——反转法
机械设计基础
机械设计基础
第三章 凸轮机构
• 学习重点:
1.了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用 2.掌握从动件的常用运动规律;了解其冲击特性及应 用
学习难点
凸轮机构运动的实现
机械设计基础
当从动件的位移、速度、加速度必须严格按预 定规律变化,特别是当原动件作连续运动时从动件必 须作间歇运动下,采用凸轮机构设计最为简便