常用机构--凸轮机构教学内容

等径凸轮机构
共轭凸轮机构
凸轮机构的分类与特点
二、凸轮机构的应用特点
优点：结构简单紧凑，工作可靠，设计适当 的凸轮轮廓曲线，可使从动件获得任意预期的运 动规律。
缺点：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线 接触，不便于润滑，易磨损。
应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、仪 表、控制机构和调节机构中。
尖顶从动件
滚子从动件
平底从动件
凸轮机构的分类与特点
(三) 按从动件的运动形式分
移动从动件
摆动从动件
凸轮机构的分类与特点
(四)按凸轮与从动件维持高副接触(封闭)的方式分
力封闭型凸轮机构
弹簧力封闭
重力封闭
凸轮机构的分类与特点
形封闭型凸轮机构
凹槽凸轮机构
等宽凸轮机构
凸轮机构的分类与特点
形封闭型凸轮机构
滚子移动从动杆盘形凸轮机构 滚子摆动从动杆盘形凸轮机构
平底移动从动杆盘形凸轮机构 平底摆动从动杆盘形凸轮机构
凸轮机构的分类与特点 移动凸轮
移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构
凸轮机构的分类与特点 圆柱凸轮
圆柱凸轮机构 自动车床走刀机构
凸轮机构的分类与特点
(二) 按从动件运动副元素的形状分
凸轮机构设计的基本内容与步骤
1)根据工作要求，合理地选择凸轮机构的型式。
2 )根据机构工作要求、载荷情况及凸轮转速等， 确定从动件的运动规律。
3)根据凸轮在机器中安装位置的限制、从动件行 程、许用压力角及凸轮种类等，初步确定凸轮基 圆半径。
4)根据从动件的运动规律，用图解法或解析法设 计凸轮轮廓线。
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
凸轮机构基本名词术语
基圆 基圆半径rb 推程 升距h
推程角
B
远休
B
远休止角s
回程
B0
S
rb
回程角
近休
S
近休止角s
s
h
O
D
D0
位移曲线
S S
,t
360º
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
二、从动件常用运动规律
位移线图
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
1．等速运动规律 从动件上升（或下降）的速度为一常数。
1－凸轮 2－从动件 3－机架
凸轮机构示意
凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类 二、凸轮机构的应用特点
凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类
按形状分
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
按从动件端部形 状和运动形式分
尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件
凸轮机构的分类与特点 盘形凸轮
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构 尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构
常用机构--凸轮机构
凸轮机构的概述
凸轮机构应用举例
凸轮机构的概述 内燃机配气机构
内燃机配气机构
凸轮机构的概述 自动车床走刀机构
自动车床走刀机构
冲床凸轮机构
绕线机凸轮机构
圆柱凸轮输送机
自动车床凸轮机构
凸轮机构的概述 靠模车削机构
靠模车削机构
凸轮机构的概述
凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触， 迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆 动。
⑶ 余弦加速度运动规律
s
推程
s
h 2
1
cos
v h sin 2
a
2h 2 2 2 cos
h
,t
v vmax1.57h
加速度曲线不连续，存在 柔性冲击。余弦加速度运动 规律适用于中速中载场合。
,t
a
amax4.93h2Φ 2
,t
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
本章小结
1．凸轮机构的类型及其应用特点。 2．凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点。
从动件运动规律的选择与应用
1 ．满足机器的工作要求 2 ．使凸轮机构具有良好的动力性能 3 ．使凸轮轮廓易于加工
从动件常用运动规律比较
用图解法设计凸轮轮廓曲线
反转法
如图 ，若给整个机构加一个与凸轮
s
2h 2
2
v
4h 2
后半程
s
h
2h 2
(
)2
v
4h 2
(
)
,t
v
2h
4h 2 a 2
4h 2 a 2
,t a 4h2 2
加速度曲线不连续，机构将产
,t
生柔性冲击。等加速等减速运动规
律适用于中速轻载场合。
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
等加速等减速运动规律位移曲线画法
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
组合运动规律 为了克服单一运动规律的某
些缺陷，获得更好的运动和动力 特性，可以把几种运动规律拼接 起来，构成组合运动规律。
组合原则 位移曲线、速度曲线必须连 续，高速凸轮机构加速度曲线也 必须连续。 各段运动规律的位移、速度 和加速度曲线在连接点处其值应 分别相等。
s
h
O
,t
v
O a
,t
a
O
,t
正弦加速度曲线与直线组合
⑷ 正弦加速度运动规律
s
推程
s
h
1 2
sin 2
h
v
h
1 cos
2
,t
a
2 h 2
2
sin 2
v
vmax2h
速度曲线和加速度曲
,t
线连续，无刚性冲击和柔
a amax6.28h2 2
性冲击。正弦加速度运动
规律适用于来自百度文库速轻载场
合。
,t
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
3–4–5次多项式运动规律 推程
s
h10
3
15
4
6
5
v
h
30
2
60
3
30
4
a
h 2 2
60
180
2
120
3
v
s
h a
,t
速度曲线和加速度曲线连续，无刚性冲击和柔性冲击。 3-4-5次运动规律适用于高速中载场合。
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
角速度。大小相等方向相反的公共
角速度
，于是，凸轮静止
不动，而从动件和导路一方面以角
速度 绕 D 点转动，另一方面从
动件又以一定的运动规律相对导路
往复运动。由于从动件尖底始终与
凸轮轮廓接触，所以从动件尖底的
运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。根
5 )校核压力角及轮廓的最小曲率半径。
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程
凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速 回转运动，从动件作往复移动
凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停” 的运动循环。
凸轮机构工作过程
s
等速运动规律
位移线图
推程
s h
v h
a0
速度曲线不连续，机 构将产生刚性冲击。等速 运动规律适用于低速轻载 场合。
速度线图 加速度线图
h
,t
v
a
,t
,t
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
2．等加速等减速运动规律
从动件在行程中先作等加速运动， s
后作等减速运动。
h2
推程
等加速等减速运动规律
h2
前半程