凸轮机构及间歇运动机构

圆柱凸轮基圆柱半径的确定
一个直动滚子推杆圆柱凸轮，外圆柱为基圆柱，半径为2πr0
间歇运动机构
在许多机器中，常常需要某些机构的原动件在作连续运动时，从动件产 生周期性的时动时停的间歇运动。实现这种间歇运动的机构称为间歇运动机 构。常用的间隙运动机构有： 1 棘轮机构 2 槽轮机构 3 不完全齿轮机构 4 凸轮间歇运动机构 5 组合机构
凸轮机构的受力分析 : 当不计摩擦时，力F必须沿接触点处凸轮 廓线的法线n—n方向。 推杆上所受法向力的方向与受力点速度方 向之间所夹的锐角，称为凸轮机构的压力角。 为了保证在载荷W一定的条件下，使凸轮机 构中的作用力不至过大，必须对压力角最大值给 予限制。
凸轮机构压力角与基圆半径的关系
1．盘形凸轮基圆半径的确定 推杆和凸轮在接触点处的相对运动速度只 能沿接触点处的公切线t—t方向
r0—基圆半径
s —推杆位移
ϕ —凸轮转角 φ’0 —回程运动角
h —推杆行程 φ0 —推程运动角
φs —远休止角
φ’s —近休止角
推杆的常用运动规律
推杆的常用运动规律
一 等速运动规律
s = hϕ /φ0 v = hω /φ0 a =0
推杆在运动开始和终了的瞬 时，速度有突变，这时推杆的加 速度及其由此产生的惯性力在理 论上将出现瞬时的无穷大值。从 而产生强烈的冲击，这种冲击称 为刚性冲击。因此，等速运动规 律只适用于低速、轻载的场合。
不完全齿轮机构
不完全齿轮机构是由齿轮 机构演变而得的一种间歇机构。 这种机构的主动轮上只做出一 个齿或几个齿，并根据运动时 间和停歇时间的要求，在从动 轮上做出与主动轮轮齿相啮合 的轮齿的数目 不完全齿轮机构
间歇运动机构
圆柱凸轮间歇机构
蜗杆凸轮间歇机构
组合机构
联动凸轮机构
组合机构
小型抓片机抓片机构
组合机构
蜂窝煤制作机构
作
业
P100页： 6-8：设计凸轮机构
(运动规律自选，建议选匀速运动规律)
6-10：分析凸轮机构
三 凸轮机构的分类
2. 按推杆端部形状分类
尖顶推杆
滚子推杆
平底推杆 直动推杆、摆动推杆
弧形滑块式推杆
3. 按推杆运动形式分类
摆动推杆
凸轮机构特点、 凸轮机构特点、应用和分类
三 凸轮机构的分类
4. 按维持高副接触的方式分类
槽ຫໍສະໝຸດ Baidu凸轮
等宽凸轮
重力封闭凸轮
推杆的常用运动规律
设计凸轮机构时，首先应根据工作要求确定推杆的运动规律，然 后根据这一运动规律设计凸轮的轮廓曲线。
棘轮机构
棘轮机构结构简单，但不能传递大的动力，而且传动平稳性较差，不适宜 于高速传动，一般用作机床及自动机械的进给机构。也广泛用于卷扬机、提升 机及牵引设备中，用它作为防止机械逆转的止动器。
齿啮式棘轮机构
摩擦式棘轮机构
槽轮机构
槽轮机构
槽轮机构的特点
结构简单，外形尺寸小，机械效率高，并能较平稳间歇 地进行转位。
推杆的常用运动规律
二 等加速等减速运动规律 等加速升程
2 s = 2hϕ2 /φ0 2 v = 4hωϕ /φ0 2 a = 4hω2 / φ0
等减速回程
2 s = h − 2h(φ0 −ϕ)2 /φ0 2 v = 4hω(φ0 −ϕ) /φ0 2 a = −4hω2 /φ0
推杆的常用运动规律
三 余弦加速运动规律 等加速升程
s = h[1−cos(πϕ/φ0 )] / 2 v =πhωsin( πϕ/φ0 ) /(2φ0 )
2 a =π 2hω2 cos(πϕ/φ) /(2φ0 )
凸轮轮廓曲线的设计
凸轮轮廓曲线的设计
一、对心直动尖顶推杆盘行凸轮机构
凸轮轮廓曲线的设计
二、对心直动滚子推杆盘行凸轮机构
凸轮机构中的作用力与凸轮机构的压力角
凸轮机构特点、 凸轮机构特点、应用和分类
二 凸轮机构的应用
专用车床的凸轮控制机构
凸轮机构特点、 凸轮机构特点、应用和分类
电阻压帽自动机的机构运动简图
凸轮机构特点、 凸轮机构特点、应用和分类
三 凸轮机构的分类
1. 按凸轮几何形状分类
盘形凸轮机构
移动凸轮机构
圆柱凸轮机构
凸轮机构特点、 凸轮机构特点、应用和分类
第六章 凸轮机构及间歇运动机构
§6-1 凸轮机构的特点、应用和分类 §6-2 推杆的常用运动规律 §6-3 凸轮轮廓曲线的设计 §6-4 凸轮机构的压力角和基圆半径 §6-5 间歇运动机构
作业
凸轮机构特点、 凸轮机构特点、应用和分类
一 凸轮机构及其特点
进刀机构 配气机构 凸轮机构
其特点是凸轮具有曲线工作表面，利用不同的凸轮轮廓曲线可使推杆实 现各种预定的运动规律，并且结构简单紧凑。 凸轮机构在机械化、自动化生产设备中得到了广泛的应用。但由于凸轮 轮廓与推杆之间为点、线接触，属高副机构，易磨损，所以凸轮机构多用于 传力不大的场合。
v2 = v1 tanα =ω(r0 + s) tanα
v2 r0 = −s (ωtanα)
α
r0
诺模图
在保证凸轮机构的最大压力角不超过许用压力角的前提下，适当减小凸轮 的基因半径。可利用诺模图确定基圆半径的大小。
滚子半径的选择
当采用滚子推杆时，应注意滚子半径的选择，否则推杆有可能实现不 了预期的运动规律。