(完整版)从动件运动规律58
常用从动件的运动规律标准版文档
（三）滚子半径的选择
5、凸轮机构的从动件运动规律与凸轮的（ ）有关。
从动件的运动规律：是指其位移s、速度v和加速度a等 从动件在推程始末两处，速度有突变，瞬时加速度理论上为无穷大，因而产生理论上无穷大的惯性力，对机构造成强烈的冲击，这种
冲击称为“刚性冲击”。
随凸轮转角 已知基圆半径、凸轮转向、从动件位移曲线
（a）r0越大α越大 （b）r0越大α越小 （二）凸轮基圆半径的确定 滚子材料用合金钢材料，经滲碳淬火，达到较大表面硬度。
3、凸轮轮廓曲线的设计。 12、工程上设计凸轮机构时，其基圆半径一般如何选取？
实际轮廓相交而造成从动件运动失真 二、常用的从动件运动规律
4、凸轮机构基本尺寸的确定。
复习思考题
1.从动件运动规律相同，基圆半径越大，压力角 （ ）。
偏置尖顶移动从动件盘形凸轮轮廓曲线设计已知偏距e基圆半径凸轮转向从动件位移曲线四凸轮机构基本尺寸的确定设计凸轮机构不仅要保证从动件能实现预定的运动规律还须使设计的机构传力性能良好结构紧凑满足强度和安装等要求
项目三 凸轮机构
➢概述 ➢常用从动件的运动规律 ➢盘形凸轮轮廓的设计与加工方法 ➢凸轮机构基本尺寸的确定
2、凸轮机构在从动件运动规律不变的情况下，如果 （ ）基圆半径，最大压力角减小。
3、为改善凸轮机构的传力性能，应减小凸轮轮廓的 压力角，为此设计凸轮时应（ ）基圆半径。
4、滚子从动件盘形凸轮的理论廓线最小曲率半径 （ ）滚子半径时，会发生运动失真现象。
5、凸轮机构的从动件运动规律与凸轮的（ ）有关。
二（、2）常形用锁的合从凸动轮件机度运构动凸规依律靠轮凸轮，和从则动件必几何须形状用来锁解合。析法，但计算复杂。本节主要讨论 图解法。 4、熟悉凸轮机构基本尺寸的确定。
从动件运动规律等速回程运动路程推导
从动件运动规律等速回程运动路程推导等速回程运动是指物体以相同的速度返回到起始位置的运动过程。
在这种运动中，物体在前进和返回的过程中所用的时间相等，而且速度保持不变。
以一个物体沿着一维直线做等速回程运动为例，假设该物体从原点出发，沿着正方向以速度v前进一段距离，然后立即以相同的速度反方向返回原点。
我们要推导出等速回程运动的路程。
设等速回程运动的时间为t，速度为v。
物体在前进的阶段所用的时间为T，总路程为S。
在前进的阶段，物体以速度v前进了一段距离，所用的时间为T。
根据速度等于路程除以时间的公式，可以得到前进的距离为D1 = vT。
在返回的阶段，物体以相同的速度v返回原点，所用的时间也为T。
根据速度等于路程除以时间的公式，可以得到返回的距离为D2 = vT。
根据等速回程运动的定义，物体在前进和返回的过程中所用的总时间为t。
所以，T + T = t，即2T = t。
根据物体在前进和返回的阶段所用的时间相等，可以得到总时间t等于前进阶段和返回阶段所用的时间之和，即t = T + T = 2T。
将2T = t代入前进和返回的距离的公式中，可以得到总路程S为S = D1 + D2 = vT + vT = 2vT。
由于总时间t等于2T，所以T = t/2。
将T = t/2代入总路程的公式中，可以得到总路程S为S = 2vT = 2vt/2 = vt。
综上所述，等速回程运动的总路程S等于速度v乘以总时间t。
这个结论可以推广到三维空间中的运动，并不仅限于一维直线运动。
总结：等速回程运动是物体以相同的速度从起始位置出发，在一段时间内前进一段距离，然后立即以相同的速度返回原点。
在这种运动中，物体在前进和返回的过程中所用的时间相等，速度保持不变。
根据等速回程运动的定义，可以推导出总路程S等于速度v乘以总时间t。
这个推导过程适用于一维直线运动，也可以推广到三维空间中的运动。
机械基础-从动件运动规律
一、从动件运动规律
凸轮的形状取决于从动件的运动规律。
从动件的运动规律：当凸轮以等角速度ω转动时，从动件位移s、速度v、加速度a随 凸轮转角φ的变化规律。
位移图
速度图
加速度图
刚性冲击 低速轻载
等速运动规律（直线运动规律）
一、从动件运动规律
位移图 速度图
加速度图
等加速等减速运动规律
柔性冲击 中速轻载
二、总结
从动件 运动规律
等速运动规律 等加速等减速运动规律
余弦加速度运动规律 正弦加速度运动规律
THANKS
一、从动件运动规律
位移图 速度图 加速度图
(t) (t)
h 2(t)
h 2 2 2(t)
(t)
柔性冲击 中速场合
(t)
余弦加速度运动规律（简谐）
一、从动件运动规律
位移图
(t) (t)ຫໍສະໝຸດ 速度图 加速度图h (t)
(t)
2h 22 (t)2
无冲击 高速场合
(t)
正弦加速度运动规律（摆线）
凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点
凸轮机构是机械传动中常用的一种机构，它通过凸轮的不规则形状来带动从动件做复杂的运动。
在凸轮机构中，从动件的运动规律受到凸轮形状和工作特点的影响，下面我们就来深入探讨凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点。
一、凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点1. 节流运动在凸轮机构中，从动件常常表现出节流运动的特点。
所谓节流运动，即从动件在运动过程中，速度逐渐增大、达到最大值后再逐渐减小的运动规律。
这种运动特点能够保证从动件在与其他零部件接触时的平稳性，降低运动过程中的冲击力，有利于提高机械设备的稳定性和使用寿命。
2. 可逆运动凸轮机构中的从动件常常具有可逆运动的特点。
所谓可逆运动，即从动件在运动过程中可以根据输入信号的变化而实现正向或反向的运动。
这种特点使得凸轮机构能够根据不同的工作需求来实现灵活的运动控制，提高了机械设备的适用范围和灵活性。
3. 多样化运动凸轮机构中的从动件常常展现出多样化的运动形式。
凸轮的不规则形状和不同的工作参数可以使得从动件实现多种不同的运动规律，如往复运动、旋转运动、摆动运动等。
这种多样化的运动特点能够满足不同工作场景下的运动需求，提高了机械设备的适用性和通用性。
二、个人观点和理解在我看来，凸轮机构从动件的常用运动规律，是凸轮机构能够实现复杂、精准、稳定运动的重要基础。
它的工作特点保证了从动件在运动过程中的平稳性和灵活性，使得凸轮机构能够广泛应用于各个领域的机械设备中。
而随着科技的不断发展和创新，我相信凸轮机构从动件的运动规律和工作特点还会不断完善和拓展，为机械传动领域带来更多的可能性和发展空间。
总结回顾通过本文对凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点的深入探讨，我们了解到了节流运动、可逆运动和多样化运动等特点，这些特点保证了凸轮机构从动件能够实现复杂、精准、稳定的运动。
我也共享了个人对这一主题的理解和观点，希望能够为读者提供启发和思考。
随着机械传动技术的不断发展，凸轮机构从动件的工作特点还有很大的发展空间，相信在未来会有更多的创新和突破。
从动件的常用运动规律
h
s＝R－Rsin =2 /
R=rh=/2hπ/2π
当从动件按摆线运动规律运动时，θ其=2π加δ速/δ度0 曲线Ф为正弦曲线
正弦加速度运动规律
推程：
s
h
1
2
sin
2
R=h/2π
v
h
1
c
os
2
a
h 2
2 2
sin
2
回程：
s
h 1
1
2
sin
2
v
h
1
c os
2
φ Φ
φ,t
vmax=2hω / Φ
Φ
φ,t
2hω / Φ φ,t
等加速 上升段
s 2h 2 2
等减速 上升段
s h 2h
2
( )2
4hω2 / Φ2 4hω2 / Φ2
φ,t
v
4h 2
v
4h 2
(
)
Φ/2
Φ/2
a 4h 2 2
a 4h 2 2
等减速 下降段
s h 2h 2 2
v 4h 2
a 4h 2 2
等加速 s 2h ( )2
下降段
2
v 4h ( ) 2
a 4h 2 2
速度曲线连续，不会出现刚性冲击。在从动件 起点、中点、终点由于加速度曲线不连续，机构将 产生柔性冲击（加速度发生有限值的突变 ）。
3. 5次多项式运动规律(n=5)
推程：
s
h10
3
15
4
6
5
为零，有冲击 ）。
S
h
2
3 2 1
0
2h2 22
凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点
凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点凸轮机构是一种广泛应用于机械和工程领域的运动传动机构，它能够将输入运动转换成指定的输出运动。
在凸轮机构中，从动件是指受凸轮驱动而产生规定运动的零件。
从动件在凸轮机构中有着多种不同的运动规律，这些运动规律对于实际工程应用具有重要意义。
本文将从动点件在凸轮机构中常用的运动规律进行详细介绍，以及对其工作特点进行分析。
第一，常用的凸轮机构从动件运动规律是直线运动。
在凸轮机构中，通过凸轮的转动，驱使从动件做直线运动，这种运动规律广泛应用于各种需要直线运动的装置中，如提升机、压料机等。
直线运动的从动件工作特点是稳定、精确、高效，能够准确地完成所需的动作。
第二，另一种常用的凸轮机构从动件运动规律是往复运动。
往复运动是凸轮机构中最常见的运动形式之一，通过凸轮的设计和驱动，实现从动件做往复运动的目的。
这种运动规律适用于需要周期性往复运动的装置，如发动机汽缸活塞运动、柴油机柱塞泵等。
往复运动的从动件工作特点是具有较大的冲击力和推动力，适用于需要产生直线推动力的场合。
凸轮机构从动件的另一种常用运动规律是回转运动。
通过设计合适的凸轮曲线和传动机构，可以实现从动件做回转运动的需求。
这种运动规律广泛应用于需要回转运动的装置中，如电机转子、离合器压盘等。
回转运动的从动件工作特点是运动平稳、动力传递效率高、能够实现大范围的角度调节。
第四，在一些特殊的凸轮机构中，还会有一些复合运动规律的从动件。
这类从动件会在一定的时间内，同时进行两种或多种不同的运动形式，以实现复杂的工作需求。
这种运动规律的从动件工作特点是高难度、复杂多变，需要精密的设计和制造，适用于一些高级别的机械装置中。
凸轮机构从动件的工作特点是根据实际应用需求来设计，能够实现各种不同形式的运动规律，并具有稳定、高效、精确、多功能等特点。
在实际工程应用中，凸轮机构从动件的运动规律将根据具体的工作场合和要求进行选择和优化，以实现最佳的工作效果。
从动件的运动规律名词解释
从动件的运动规律名词解释正标题：介绍从动件的运动规律副标题1：什么是从动件副标题2：主动件和从动件之间的关系副标题3：从动件的运动规律解析副标题4：应用举例：机械传动系统中的从动件正文：副标题1：什么是从动件在机械传动系统中，从动件是指通过主动件的驱动而进行运动的零件。
主动件可以通过传递能量使其它零件开始运动，而从动件则是主动件传递能量的接受者和执行者。
副标题2：主动件和从动件之间的关系主动件和从动件是机械传动系统中两个重要的组成部分。
它们之间通过各种连接方式（如齿轮、链条、皮带等）实现力的传递和能量的转换。
主动件负责提供运动的动力源，而从动件则根据主动件传递过来的力和能量进行相应的运动。
副标题3：从动件的运动规律解析从动件的运动规律是指它在受到主动件作用后的具体运动方式和特点。
根据不同的传动方式和连接方式，从动件的运动规律也会有所不同。
1. 齿轮传动中的从动件运动规律：在齿轮传动系统中，从动件的运动规律主要受到齿轮的大小和齿数的影响。
通过选择不同大小和齿数的齿轮，可以实现不同的转速和转矩传递。
从动件的运动方向一般与主动件相反，但也可以通过齿轮组的布置实现方向改变。
2. 锁链传动中的从动件运动规律：在锁链传动系统中，从动件通常是链条。
链条的运动规律主要由链条弯曲和滚动造成的链条外观形状变化所决定。
通常情况下，从动件的运动方式为链条滚动，并且速度和方向与主动件一致。
3. 皮带传动中的从动件运动规律：在皮带传动系统中，从动件通常是皮带。
皮带的运动规律主要由皮带的材料、张紧力和接触方式等因素所决定。
从动件的运动方式为皮带滑动，速度和方向与主动件一致。
副标题4：应用举例：机械传动系统中的从动件机械传动系统中常见的从动件有齿轮、链条、皮带等。
它们在各种机械设备中都发挥着重要的作用。
举例来说，汽车的变速器就是一个典型的机械传动系统，其中的齿轮和链条作为从动件起着关键的作用。
通过正确的选择从动件和主动件之间的传动比例，可以实现不同速度和扭矩的变换，从而使汽车在不同路况下具备合理的动力输出。
说出凸轮机构从动件常用运动规律
说出凸轮机构从动件常用运动规律1. 引言1.1 概述凸轮机构是一种常见的运动传动装置，通过凸轮和从动件的配合实现不同运动规律的转换。
凸轮机构被广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机、工业机械等领域。
了解凸轮机构从动件的常用运动规律对于理解其工作原理以及设计和优化具有重要意义。
本文将重点介绍凸轮机构从动件常用的三种运动规律，即正圆运动规律、椭圆运动规律和抛物线运动规律。
通过详细讲解每种运动规律的原理和特点，结合相关的应用案例，旨在帮助读者全面了解这些常见的凸轮机构从动件运动规律。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行阐述。
首先，在引言部分对凸轮机构进行了概述，并说明了文章内容和结构。
接下来，在第二部分中简要介绍了凸轮机构的定义与分类以及基本组成部分，同时列举了该装置在各个应用领域中的实际应用。
然后，在第三部分中简要描述了凸轮机构从动件常用的三种运动规律，即正圆运动规律、椭圆运动规律和抛物线运动规律。
在第四部分中，将分别对这些从动件的常用运动规律进行详细解析，并通过实际应用案例加深理解。
最后，在结论与展望部分总结文章的主要内容，并对未来凸轮机构研究方向进行展望。
1.3 目的本文旨在介绍凸轮机构从动件常用的运动规律，包括正圆、椭圆和抛物线三种类型。
通过阐述每一种运动规律的原理和特点，读者能够对凸轮机构从动件的工作原理有更深入的理解，并能够应用于具体的工程设计和优化中。
同时，通过引入实际案例，希望读者能够更好地理解这些运动规律在实际中的应用价值。
2. 凸轮机构简介:2.1 定义与分类:凸轮机构是一种常见的机械传动装置，由凸轮和从动件组成。
凸轮是一个具有非圆周运动的特殊零件，通过转动或移动凸轮使得从动件产生特定的运动规律。
根据凸轮曲线形状和运动规律的不同，凸轮机构可以分为三类主要类型：正圆轨迹型、椭圆轨迹型和抛物线轨迹型。
2.2 基本组成部分:典型的凸轮机构包括凸轮、滑块、连接杆、曲柄等组成部分。
其中，凸轮为核心部件，其曲线形状决定了从动件的运动规律。
从动件的常用运动规律
1
8
1
8
从动件的常用运动规律
2.等加速等减速运动规律
1 2 s2 a 0 t 2 ds2 a0 t v2 d1 2 d s2 2 a0 a2 d 1
s2
h
ds 2 d 1
t
1
1
d 2s 2 d 1 2
1
这种运动规律在运动的始末和中点位臵 加速度存在有限值的突变,会导致柔性冲击 .
1
凸轮轮廓曲线的设计
反转法原理
加角速度-(与凸轮角速度大小相等、方向相反) 凸轮静止不动 从动件与导路以角速度-绕凸轮转动 从动件相对导路移动 从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线
对于滚子从动件，则滚子中心可看作是从动件的尖顶， 其运动轨迹就是凸轮的理论轮廓曲线，凸轮的实际轮廓曲 线是与理论轮廓曲线相距滚子半径rT的一条等距曲线。
凸轮轮廓
从动件运动规律
从动件的常用运动规律
二、常用运动规律:
1、等速运动规律
v 2 v 0 dv 0 a 2 dt s 2 vdt v 0t
此种运动规律在运动 开始和终了点速度有突变 ，存在刚性冲击。
0
S2
h
ds 2
t
d 1
1
0 0
h t
d 2s 2 d 1 2
凸轮机构的应用和类型
二、应用:
凸轮机构是 高副机构，易 于磨损，但可 实现各种复杂 的运动规律,因 此常用于传递 动力不大的场 合。
凸轮机构的应用和类型
内燃机配气机构
凸轮机构的应用和类型
缝纫机的圆柱凸轮挑线机构
凸轮机构的应用和类型
分度转位机构
凸轮机构的应用和类型
凸轮机构从动件的运动规律
3.4.2.2 正弦加速度运动规律
正弦加速度运动规律的线 图和位移曲线的作法见图，由 运动线图可知，这种运动规律 的加速度曲线是连续的，没有 突变，加速度变化率为一有限 值，因而没有冲击，可适用于 高速工作。
对于摆动从动件凸轮机构，其运动线图的横坐标表示凸轮转 角，纵坐标则分别表示从动件的角位移、角速度和角加速度。 这类运动线图具有的运动特性与上述相同。
3.4.3 基本运动规律的特性值
由上述基本运动规律的分析中可知，从避免冲击的观点出 发，最好选用无突变的加速度曲线的运动规律。此外，各种基 本运动规律的特性值对凸轮机构的动力持性也有较大的影响。
所谓特性值是对凸轮机构工作性能有较大影响的参数，这 些参数标志着不同运动规律各自的特征。
3.4.3 基本运动规律的特性值
3.4.2 三角函数基本运动规律
3.4.2.1 3.4.2.2
余弦加速度运动规律 正弦加速度运动规律
3.4.2.1 余弦加速度运动规律
其运动线图和位移曲线的 作法如图所示。由图可知，对 升—停—回—停型运动，该运 动规律在升程的开始和终止时， 从动件的加速度仍产生有限数 值的突变，即存在软冲，因此 它也只适用于中、低速的场合。
图3-10
实际上由于材料具有弹性， 加速度和惯性力不致于达到无穷 大，但仍特有强烈的冲击，这种 冲击称为刚性冲击或称为硬冲。 因此这种运动规律只适用于凸轮 转速很低的场合。
3.4.1.2 n=2的等加、等减速运动规律
由公式（3.4-1），用同样的方法可得 （3.4-5)
从式(3.4-5)可以看出，加速度a为常数，所以这种运动规律 又称为等加速等减速运动规律。
2-2从动件常用运动规律
等速运动
等加速—等减速运动
2.刚性冲击和柔性冲击 刚性冲击和柔性冲击
等速运动中速度线图，在推程的始末处，从 动件速度有突变，与凸轮间产生很大的冲击力， 为刚性冲击。故只适用于转速低的场合。 等加速等减速运动，在推程的始末和前后半 程交接处，冲击有限，为柔性冲击。只适用于 中速场合。
δ2
600
δ3
1200
3000
δ4
3600
600
δ
δ1——推程角；δ2——远停程角 δ3——回程角；δ4——近停程角
凸轮机构的工作过程：
对主动件凸轮而言 对从动件而言 推程运动角δ1 远停程角δ2 回程运动角δ3 近停程角δ4 推程 行程h 远停程 回程 近停程
二、从动件常用运动规律 1.两种运动规律 两种运动规律
重点、 重点、难点
重点： 重点：凸轮机构的分析工作过程 难点：分析凸轮机构的工作过程 难点：
复习导入： 复习导入：
• 1.凸轮机构常用的分类形式？ • 2.按凸轮的形状分为哪几种？
一、凸轮机构的工作过程 和有关参数
对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构
基圆（r0）——凸轮轮廓最小向径
D
δ4 A 600 r0 1200 600 δ2 C
2-2 从动件常用运动规律
教学目标
知识目标： （1）知 构的工作过程. 构的工作过程
（2）能力目标： 能力目标：
• 培养学生的主观能动性和思维的积极性 培养学生的主观能动性和思维的积极性. • 提高其分析问题和解决问题的能力 提高其分析问题和解决问题的能力.
3.等加速等减速规律位移曲线作图方 等加速等减速规律位移曲线作图方 法
从动件的常用运动规律
7 4）将B0,B1,… 1 8 B11各点连成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
光滑曲线，便 3) 过 C1,C2,C3 2) 将位移线 设计步骤： 得到所求的凸 解：选 l ...C11 各点作 图与基圆分 轮的理论廓线 1）画出基圆， 画出从动 自基圆起量取 别等分成相 再以 rmin 以B0(C 0)为半 为从 从动件位移量 对应的 12 径，以理论廓 件运动规 动件尖顶的起 即： CiBi=ii, 等份， C 0,C1, 线上各点为圆 得反转后的 始点。 C 2...C11。 律。 心画圆包络实 Bi(i=1,2,3... 际廓线。 11)
第五讲凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构是高副机构易于磨损但可实现各种复杂的运动规律因此常用于传递动力不大的场凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型几何锁合凸轮机构的应用和类型凸轮机构的应用和类型min332maxttss从动件的常用运动规律从动件的常用运动规律图为对心尖顶从动件盘形凸轮机构凸轮回转时从动件重复的运动循环
作图设计题 一凸轮从动件运动规律如下表，试绘制从 动件位移线图。
凸轮转角
0 ~ 180
180 ~ 270
270 ~ 330
330 ~ 360
按等速运动 从动件位移 规律上升
S
h 40mm
静止
按等速运动 规律下降 40mm
静止
解：
s
40 30 20 10 90° 180° 270° 360°
最新机械基础——5 从动件的常用运动规律
章节名称从动件的常用运动规律授课形式讲授课时2班级06机电1、2教学目的了解从动件的常用运动规律教学重点常用运动规律特点和应用教学难点运动曲线的绘制辅助手段课外作业课后体会一、基本概念1、基圆：以凸轮轮廓最小半径 rb所作的圆2、推程：从动件经过轮廓AB段，从动件被推到最高位置3、推程角：角δ0，这个行程称为，δ2称为4、回程：经过轮廓CD段，从动件由最高位置回到最低位置；5、回程角：角δ26、远停程角：角δ17、近停程角：角δ3二、凸轮与从动件的关系凸轮的轮廓机构取决于从动件的运动规律，从动件的运动规律取决于工作要求。
三、从动件的运动规律1．等速运动规律当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为等速运动规律。
（1）位移曲线(S—δ曲线)若从动件在整个升程中的总位移为 h，凸轮上对应的升程角为δ，那么由运图7—8 等加速等减速运动规律位移曲线 动学可知，在等速运动中，从动件的位移S 与时间t 的关系为：S ＝v ·t凸轮转角δ与时间t 的关系为：δ＝ω·t则从动件的位移S 与凸轮转角δ之间的关系为:v 和ω都是常数，所以位移和转角成正比关系。
因此，从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。
从动件在回程时的位移曲线则与下图相反，是一条向下的斜直线。
（2）等速运动凸轮机构的工作特点由于从动件在推程和回程中的速度不变，加速度为零，故运动平稳；但在运动开始和终止时；从动件的速度从零突然增大到v 或由v 突然减为零，此时，理论上的加速度为无穷大，从动件将产生很大的惯性力，使凸轮机构受到很大冲击，这种冲击称刚性冲击。
随着凸轮的不断转动，从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击，引起强烈振动，对凸轮机构的工作十分不利。
因此，这种凸轮机构一般只适用于低速转动和从动件质量不大的场合。
2．等加速、等减速运动规律当凸轮作等角速度旋转时，从动件在升程(或回程)的前半程作等加速运动，后半程作等减速运动。
4-5从动件的常用运动规律讲解
从动件的常用运动规律
（3）余弦加速运动规律（简 谐运动）： 运动过程中加速度按余 弦曲线变化。 在开始和终止两点处加 速度有有限值突变，产生柔 性冲击，适用于中低速中载 或重载的场合。
从动件的常用运动规律 小结：
运动规律 等速运动规律 等加速等减速运动 余弦加速度运动规律 运动特性 有刚性冲击 柔性冲击 柔性冲击 适用场合 低速轻载 中速轻载 中低速中载或重载
从动件的常用运动规律
作业： 一、单项选择题 1.在凸轮机构中，（ ）存在于按等速运动规律运 动时。 A.刚性冲击 B.柔性冲击 C. 刚性冲击及柔性冲击 D.无冲击 2. 在凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动 时，在运动的开始点、中间点和终止点，将产生 （ ）。 A. 刚性冲击 B.柔性冲击 C. 刚性冲击及柔性冲击 D.无冲击 二、填空题 1、凸轮机构在运动过程中产生刚性冲击的运动规律 有 ；产生柔性冲击的运动规律 有 、 。 2、最典型的运动循环形式是哪种 。
从动件的常用运动规律
作者：韦志钢 单位：浙江工贸职业技术学院
所属学科：工科 课程：激光设备机械设计基础
专业：光机电应用技术 适用对象：光机电应用技术专业的学生
从动件的常用运动规律
教学目标：
1、了解从动件的常用运动规律和运动循环的过程; 2、初步学会从动件常用运动规律的选择。
从动件的常用运动规律从Fra bibliotek件的运动规律——当凸轮以等角速度转动 时，从动件在推程或回程时，其位移s、速度v 及加速度a随时间或凸轮转角变化的规律。
从动件的常用运动规律
运动循环的类型
S ( )
S ( )
Φ ΦS Φ'
S ( )
Φ
' S
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
凸轮机构可以实现复杂的运动规律 凸轮机构具有较高的运动精度和稳定性 凸轮机构具有较长的使用寿命和较低的维护成本 凸轮机构适用于高速、重载和低噪音的工作环境
PART FOUR
等速运动规律
变速运动规律
简谐运动规律
摆动运动规律
等速运动规律 摆线运动规律 简谐运动规律 函数运动规律
按照从动件的运动特点，选择合适 的运动规律，如等速、等加速等减 速、简谐等
吸气阶段： 凸轮机构 开始工作， 从动件开 始运动
压缩阶段： 从动件继 续运动， 气体被压 缩
喷油阶段： 从动件继 续运动， 喷油嘴向 燃烧室喷ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ油
点火阶段： 从动件继 续运动， 火花塞点 火
膨胀阶段： 从动件继 续运动， 气体膨胀 推动活塞 运动
排气阶段： 从动件继 续运动， 气体被排 出燃烧室
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汇报人：XX
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
它由凸轮、从动件和机架三 个基本构件组成
凸轮机构是一种常见的机械 传动机构
凸轮机构可以实现复杂的运 动规律和轨迹
在自动化、纺织、印刷、包 装等领域有广泛应用
凸轮：通常是一 个具有曲线轮廓 的盘形零件，它 可以是一个偏心 轮或是一个具有 切线的轮。
和机构类型。
在设计凸轮机构 时，应确保凸轮 与从动件之间的 接触良好，避免 出现卡滞、振动
等问题。
凸轮机构的尺寸 应合理选择，以 确保机构的紧凑
性和稳定性。
在设计凸轮机构时， 应考虑制造、装配、 调整等方面的要求， 确保机构易于制造 和装配，并能够达 到所需的运动精度
和性能要求。
凸轮机构的工作原理和从动件的运动规律
常见的凸轮机构应用案例
发动机气门控制
展示发动机中凸轮机构用于 控制气门开闭的示例。
流水线转盘
演示凸轮机构在流水线转盘 中的应用。
纺织机械
展示凸轮机构在纺织机械中 的运动控制示例。
往复循环运动
从动件沿直线循环运动，如摇杆。
复杂运动
从动件的运动轨迹复杂多样，如复杂凸轮 机构。
凸轮和从动件运动的配合方式
凸轮和从动件可以通过直接接触、连杆、滚动轴承等方式进行配合，以实现 预期的运动效果。
凸轮机构在机械传动中的应用
凸轮机构广泛应用于机械传动领域，如发动机气门控制、工业机械自动化装置和纺织机械的运动 控制等。
凸轮机构的优点和缺点
1 优点
凸轮机构具有结构简单、易于控制和维护的优点。
2 缺点
凸轮机构可能存在噪音、磨损和能量损失等缺点。
从动件的设计与制造要点
从动件的设计和制造需要考虑材料选择、精度要求、配合方式和工艺要求等 因素。
凸轮曲线参数的选择和调整
选择合适的凸轮曲线参数可以实现所需的运动规律，调整参数可以改变从动件的运动特点。
从动件的分类
从动件可以根据它们的结构和功能进行分类。常见的从动件包括摇杆、滑块、 连杆和推块。
生动的凸轮和从动件的图示
凸轮形状设计
展示凸轮设计中的不同形状 和轮廓。
摇杆运动演示
演示摇杆作为从动件时的运 动特点。
滑块运动示例
展示滑块在凸轮机构中的运 动示例。
凸轮机构的工作原理
1
凸轮运动
凸轮通过回转运动驱动凸轮上的从动件。
凸轮机构的工作原理和从 动件的运动规律
凸轮机构是一种能够将回转运动转化为直线运动或者其他特定运动的机械传 动装置。本次演讲将深入探讨凸轮机构的工作原理和从动件的运动规律。
凸轮机构的工作原理和从动件的运动规律
6.1 凸轮机构的应用和分类
三、凸轮机构的分类—按从动件形状分
根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从动件，摆动从动件，平面复杂运动从动件。
摆动滚子从动件
摆动尖顶从动件
摆动平底从动件
6.1 凸轮机构的应用和分类
三、凸轮机构的分类—按凸轮与从动件保持接触的方式分
（1）几何封闭
几何封闭利用凸轮或从动件本身的特殊几何形状使从动件与凸轮保持接触。( 凹槽、等宽、等径、主回凸轮)
r1
r2
r1+r2 =const
W
凹槽凸轮
主回凸轮
等宽凸轮
等径凸轮
6.1 凸轮机构的应用和分类
三、凸轮机构的分类—按凸轮与从动件保持接触的方式分
（2）力封闭
力封闭凸轮机构是指利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮保持接触。
6.1 凸轮机构的应用和分类
四、凸轮机构的命名规则
名称 =“从动件的运动形式 +从动件形状 +凸轮形状 +机构”
等径凸轮机构在 机械加工中的应用
利用分度凸轮机构实现转位
盘形凸轮机构在印刷机中的应用
圆柱凸轮机构在 机械加工中的应用
6.1 凸轮机构的应用和分类
一、凸轮机构的应用
特点：
凸轮是一个具有曲线轮廓的构件，当它运动时，通过其上的曲线轮廓与从动件的高副接触，使从动件获得预期的运动。 一般情况下，凸轮是原动件且作等速转动，从动件则按预定的运动作直线移动或摆动。
6.2 从动件的运动规律
三、从动件的运动规律的选用原则
从动件规律的设计原则： 从动件的最大速度vmax尽量小。因为vmax大将导致动量mv增加,若机构突然被卡住，则冲击力将很大F=mv/t）。故应选用vmax较小的运动规律。 从动件的最大加速度amax尽量小，且无突变。因为amax大将导致惯性力F=-ma变大, 轮廓法向力Fn变大，对强度和耐磨性要求提高。故希望amax 愈小愈好。
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
提高传动效率，减小速 度波动。
选择凸轮轮廓形状、从 动件类型为优化设计变 量。
考虑制造工艺和使用环 境等方面的限制，制定 相应的优化设计约束条 件。
经过智能优化算法求解 ，得到满足性能要求的 最优解，即凸轮轮廓形 状和从动件类型的最优 组合。与优化前相比， 传动效率提高了10%， 速度波动降低了5%。
规律。
CHAPTER 04
凸轮机构性能评价与优化设 计
凸轮机构性能评价性 和传动精度等方面的指标，如传动比 、传动效率、速度波动等。
动力性能
评价凸轮机构在动力传递过程中的性 能，如驱动力、驱动力矩、动态响应 等。
耐久性能
评价凸轮机构在长期使用过程中的耐 磨性、抗疲劳性等方面的指标，如寿 命、磨损量等。
、减少振动和噪音。
02
采用先进的控制策略
引入先进的控制策略，如PID控制、模糊控制等，可以实现对从动件运
动规律的精确控制。通过调整控制参数，可以优化从动件的运动性能，
提高其响应速度和稳定性。
03
选用高性能材料
采用高性能材料制造从动件和凸轮，可以提高机构的耐磨性、抗疲劳性
和承载能力。这有助于延长凸轮机构的使用寿命，并改善从动件的运动
凸轮机构工作过程实例解析
01
以一个具体的凸轮机构为例，详细解析其工作过程 。
02
分析该凸轮机构的轮廓曲线设计、从动件运动规律 和影响因素等。
03
通过实例解析，加深对凸轮机构工作过程的理解和 掌握。
CHAPTER 03
从动件运动规律研究
从动件位移、速度和加速度变化规律
位移变化规律
在凸轮机构工作过程中，从动件的位移随着凸轮的转动而发生变化。通常，位移曲线呈现 周期性变化，其形状和幅值取决于凸轮的轮廓和尺寸。
从动件运动规律等速回程运动路程推导
从动件运动规律等速回程运动路程推导摘要：I.动件运动规律简介- 动件的定义- 动件运动规律的重要性II.等速回程运动路程的推导- 回程运动的概念- 等速回程运动路程的公式推导III.动件运动规律的应用- 实际应用场景- 动件运动规律对于工程设计的意义IV.结论- 对动件运动规律的总结- 对等速回程运动路程推导的总结正文：I.动件运动规律简介动件，是指在机械设备中，能够进行运动的部件。
动件的运动会影响到整个机械设备的运转，因此，对动件运动规律的研究是非常重要的。
动件运动规律的研究可以帮助我们更好地理解机械设备的运行原理，进而优化和改进机械设备的设计。
II.等速回程运动路程的推导回程运动是指动件在运动过程中，从起点出发，到达终点后，再返回起点的过程。
等速回程运动路程，是指在回程运动中，动件以等速度运动的路程。
等速回程运动路程的公式推导如下：设动件的初速度为v0，末速度为v，运动时间为t，则有：v = v0 + at (公式1)其中，a 为动件的运动加速度，由动件的受力情况决定。
设动件的回程路程为s，则有：s = vt = (v0 + at)t/2 (公式2)由公式1 和公式2，我们可以得到等速回程运动路程的公式：s = v0t + (1/2)at2 (公式3)III.动件运动规律的应用动件运动规律在实际应用中有着广泛的应用。
例如，在机械设计中，我们可以通过研究动件的运动规律，来优化和改进机械设备的设计，提高机械设备的性能。
在工业生产中，我们可以通过掌握动件的运动规律，来提高生产效率，降低生产成本。
IV.结论动件运动规律是机械工程中的重要内容，对动件运动规律的研究可以帮助我们更好地理解机械设备的运行原理，进而优化和改进机械设备的设计。
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教学过程设计及知识点传授： 一、等速运动规律
凸轮角速度ω1为常数时，从动件速度υ不变，称为等速运动规律。
位移方程可表达为s=h ω1/δ0，下图为等速运动规律的位移、速度、加速度线图。
对于等速运动规律，起点和终点瞬时的加速度α为无穷大，因此产生刚性冲击应用于中、小功律和低速场合，
推程时从动件的运动规律方程为： ϕφh s = ωφh v = 0=a 回程时从动件的运动规律方程为：
为避免由此产生的刚性冲击，实际应用时常用圆弧或其他曲线修正位移线图的始、未两端，修正后的加速度α为有限值，此时引起的有限冲击称为柔性冲击。
二、等加速、等减速运动规律
等加速、等减速运动规律，在前半程用等加速运动规律，后半程采
用等减速运动规律，两部分加速度绝对值相等。
对前半程运动方程为：
后半程运动方程为：
等加速等减速运动规律的位移线图的画法为将推程角δ0分成两等份，每
教法 学法 提问：
等速运动： ϕφ
h
s =
ωφ
h
v =
0=a 等
等加速度 2
ϕk s =
⎪⎪
⎪
⎩⎪⎪
⎪⎨⎧===2
2222442φωϕφωϕ
φh a h v h s
2
0φ
ϕ≤
≤
⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛-=h
h s δδ1212ωδ
h
h v -=0=a 2
2
22δδh
S =δδω20142h v =2
02
14δωh a =
2
2
22δδh
S =
δδω2
1
42h v =
2
02
1
4δωh a =
等份为 0/2；
教法
学法
等加速、等减速运动规律在运动起点A、中点B、终点C的加速度突变为有限值，产生柔性冲击。
用于中速场合。
三、简谐（余弦加速度）运动规律
余弦加速度运动规律的加速度曲线为1/2个周期的余弦曲线，位移曲线为简谐运动曲线（又称简谐运动规律）在
运动起始和终止位置，加速度曲线不连续，存
在柔性冲击；用于中速场合。
但对于升→降→
升型运动的凸轮机构，加速度曲线变成连续曲
线，则无柔性冲击。
可用于较高速场合
小结：可依下列顺序选择从动件运动规律：
（1）满足机器工作对凸轮机构从动件运动规律的要求。
例如，钻孔时若由从动件带动钻头轴向进给，钻孔工艺要求从动件按等速运动规律运动。
（2）保证凸轮机构具有良好的工作性能。
对凸轮机构工作性能影响较大的因素，除了有无冲击及冲击性质外，还有最大速度、最大加速度等。
（3）凸轮轮廓具有良好的工艺性。
作业思考：绘制等速运动规律的凸轮轮廓曲线等减速度
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
-
=
-
-
=
-
-
=
2
2
2
2
2
4
)
(
4
)
(
2
ω
φ
ϕ
φ
φ
ω
ϕ
φ
φ
h
a
h
v
h
h
s
φ
ϕ
φ
≤
≤
2
板书设计：常用术语二
一、图三教后反思：。