06、第三章、凸轮机构(应用、分类;从动件常用运动规律)

适用于中速、中载的场合。
小结：
1、凸轮机构的组成和应用；
2、凸轮机构的分类；按凸轮的形状分：①盘形凸轮机构； ②移动凸轮机构；③圆柱凸轮机构。 按从动件的型式分：①尖底从动件；②滚子从动件；③平底从动件。 3、凸轮轮廓线主要取决于从动件的运动规律，常用的从动件运动 规律有：等速、等加速和等减速、余弦加速度运动规律等。
①盘形凸轮机构；②移动凸轮机构；③圆柱凸轮机构。 2、按从动件的型式分：
①尖底从动件；②滚子从动件；③平底从动件。
§3-2 从动件常用运动规律
对凸轮机构设计的基本要求： 1、分析从动件的运动规律； 2、按照运动规律设计凸轮轮廓。
B'
A r0 O s 's D ' B1 C B
一、凸轮与从动件的运动关系 1、几个概念： 尖底偏置直思考
3-2-1 凸轮机构的基本运动过程分为哪几部分？ 3-2-2 什么是从动件的运动规律？从动件常用的运动规律有哪些？ 如何选择从动件的运动规律？ 3-2-3 从动件与凸轮之间发生刚性冲击和柔性冲击的原因分别是 什么？应如何避免？
速度v和位移s分别为：
由图3-6可见，在推程的始末点和前后半程的交接处， 加速度有三次发生突变。
运动特征：柔性冲击——加 速度发生有限值突变而产生 的冲击。
与等速运动相比，柔性冲击虽 然冲击次数增加了一次，但冲击程 度却大为减少，故适用于中速、
轻载的场合。
3、余弦加速度运动规律（简谐运动规律）
运动特征：刚性冲击——由于
加速度发生无穷大突变而引起的冲 击称为刚性冲击。
∵刚性冲击会对机构造成 强烈的冲击。∴等速运动规律 只适宜用在低速、轻载的场合。
实际应用时，可将位移曲线的 始末两端用圆弧等曲线光滑过渡， 以缓和冲击。
2、等加速等减速运动规律
——凸轮以等角速度ω回转时，从动件的加速度为常数， 把推程的前半程作等加速度运动，后半程作等减速度运动， 且加速度和减速度的绝对值相等。 设：加速度为常数Co，则从动件的
余弦加速度运动规律的从动件其加速度为一条余弦曲线，即：
如右图：加速度曲线为余弦曲线，速度曲线为正弦曲线；位移曲线为简谐 曲线。又称简谐运动规律。 简谐运动的位移曲线图作法如上图示，
从加速度线图可见：在加速度 线图的始末两点其值不为零，说明 这两个位置加速度值有突变，也会 引起柔性冲击。
运动特征：柔性冲击。
h
C1
e
1、基圆：凸轮轮廓上以最小矢径为半径的所作的圆；
2、偏距e：偏距圆。
2、分析从动件的运动 行程：h(最大位移) 推程运动角：φ=BOB′=∠AOB1 远休止角：φS=∠BOC=∠B1OC1 回程运动角：φ′=∠C1OD 近休止角：φS′=∠AOD 上升——停——降——停
s B C (b)
B'
第三章 凸轮机构
（应用、分类、从动件常用运动规律）
机械科教师：马少萍
2005年8月制作
复习旧课：
1、铰链四杆机构的三种基本形式； 2、铰链四杆机构曲柄存在的条件；
3、急回运动特性的概念；
4、何谓死点位置？
§3-1 凸轮机构的应用和分类
一、凸轮机构的组成和应用： 1、组成：
凸轮——一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触； 从动件：平动，摆动； 机架
2、应用：
当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预定规律变 化时，常用凸轮机构。 例：图3-1；图3-2
二、凸轮机构的分类： 1、按凸轮的形状分：
①盘形凸轮机构——平面凸轮机构；图3-1 ②移动凸轮机构——平面凸轮机构；图3-3
③圆柱凸轮机构——空间凸轮机构。 如右图3-2
2、按从动件的型式分：
①尖底从动件：用于低速； ②滚子从动件：应用最普遍； ③平底从动件：用于高速。
堂练作业——练习与思考：
3-3-1、凸轮机构的特点是什么？ 优点：1、能够实现精确的运动规律；2、设计较简单。 缺点：1、承载能力低，主要用于控制机构； 2、凸轮轮廓加工困难。 3-3-2、凸轮机构有哪些基本类型？ 1、按凸轮的形状分：
r0
A O s 's D ' B1 C B
h
C1
e
h
A
D s ' 's
A ,t
从动件位移线图、速度线图、加速度线图见图3-5示。
二、从动件的常用运动规律
1、等速运动规律（推程段）——从动件在运动过程中的速度 为常数Co，则从动件的加速度a和位移s分别为：
由图知：从动件在推程的始末两点处 速度有突变，瞬时加速度为无穷大， 因而产生无穷大的惯性力。