第四章_常用機(jī)構(gòu)11

1、第四章第四章 常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)本章概述本章概述 原動機(jī)輸出的運動一般以勻速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運原動機(jī)輸出的運動一般以勻速旋轉(zhuǎn)和往復(fù)直線運動為主，而生產(chǎn)實際中要求的運動形式千變?nèi)f化，為動為主，而生產(chǎn)實際中要求的運動形式千變?nèi)f化，為此人們在生產(chǎn)勞動中創(chuàng)造了平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、此人們在生產(chǎn)勞動中創(chuàng)造了平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、螺旋機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等等，來實現(xiàn)各種運螺旋機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)等等，來實現(xiàn)各種運動輸出。本章主要學(xué)習(xí)這些常用機(jī)構(gòu)的工作原理、類動輸出。本章主要學(xué)習(xí)這些常用機(jī)構(gòu)的工作原理、類型、運動特性及其應(yīng)用特點。型、運動特性及其應(yīng)用特點。 第四章第四章 常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)4.14.1

2、平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)4.24.2凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)4.34.3螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)第四章第四章 常用機(jī)構(gòu)常用機(jī)構(gòu)4.44.4間歇運動機(jī)構(gòu)間歇運動機(jī)構(gòu)4.1平面連桿機(jī)構(gòu)4.1平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu) 平面連桿機(jī)構(gòu)平面連桿機(jī)構(gòu)是由若干個構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，又稱為是由若干個構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的機(jī)構(gòu)，又稱為平面低副機(jī)構(gòu)。平面低副機(jī)構(gòu)。由四個構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的平面連桿機(jī)構(gòu)，稱為由四個構(gòu)件通過低副聯(lián)接而成的平面連桿機(jī)構(gòu)，稱為四桿機(jī)構(gòu)四桿機(jī)構(gòu)。如果所有低副均為轉(zhuǎn)動副，這種四桿機(jī)構(gòu)就稱為。如果所有低副均為轉(zhuǎn)動副，這種四桿機(jī)構(gòu)就稱為鉸鏈四桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。u平面連桿機(jī)構(gòu)的平面連桿機(jī)構(gòu)的優(yōu)點優(yōu)點：由

3、于是低副，為面接觸，所以承受壓強(qiáng)小、便于潤滑、磨損較輕，由于是低副，為面接觸，所以承受壓強(qiáng)小、便于潤滑、磨損較輕，可可 承受較大載荷承受較大載荷。結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，構(gòu)件之間的接觸是有構(gòu)件本身的幾何約束來保結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，構(gòu)件之間的接觸是有構(gòu)件本身的幾何約束來保 持的，所以構(gòu)件持的，所以構(gòu)件工作可靠工作可靠。利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的連桿利用平面連桿機(jī)構(gòu)中的連桿可滿足多種運動軌跡的要求可滿足多種運動軌跡的要求。u平面連桿機(jī)構(gòu)的平面連桿機(jī)構(gòu)的缺點缺點：根據(jù)從動件所需要的運動規(guī)律或軌跡來設(shè)計連桿機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，根據(jù)從動件所需要的運動規(guī)律或軌跡來設(shè)計連桿機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，精度不高精度不高。運動時產(chǎn)生的慣性難

4、以平衡，運動時產(chǎn)生的慣性難以平衡，不適用于高速場合不適用于高速場合。4.1平面連桿機(jī)構(gòu)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)一、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu) 在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，固定不動的桿在鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，固定不動的桿4 4為為機(jī)架機(jī)架，與機(jī)架相連的桿，與機(jī)架相連的桿1 1與桿與桿3 3，稱為，稱為連架桿連架桿，聯(lián)接兩連架桿的桿，聯(lián)接兩連架桿的桿2 2為為連桿連桿。能作整周回轉(zhuǎn)。能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為的連架桿稱為曲柄曲柄，不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為，不能作整周回轉(zhuǎn)的連架桿稱為搖桿搖桿。 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)的最基本的形式，其它形式的四桿鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是四桿機(jī)構(gòu)的最基本的形式，其它形式的四桿機(jī)構(gòu)都可看作是在它的基礎(chǔ)上演化而成的。機(jī)

5、構(gòu)都可看作是在它的基礎(chǔ)上演化而成的。 根據(jù)連架桿運動形式的不同，根據(jù)連架桿運動形式的不同，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為三大類別：鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)可分為三大類別： 1）曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu) 2）雙曲柄機(jī)構(gòu)）雙曲柄機(jī)構(gòu) 3）雙搖桿機(jī)構(gòu)）雙搖桿機(jī)構(gòu)4.1平面連桿機(jī)構(gòu)1.曲柄搖桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、攪面機(jī)、衛(wèi)星天線、飛剪牛頭刨床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)、攪面機(jī)、衛(wèi)星天線、飛剪縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、自行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)?？p紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)、自行車、走步機(jī)、送料機(jī)構(gòu)。 一般曲柄主動，一般曲柄主動，將連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為搖將連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為搖桿的擺動，也可搖桿桿的擺動，也可搖桿主動，曲柄從動。主動，曲

6、柄從動。運動特點：運動特點：定義：在兩連架桿中，一個為曲柄、另一個為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。定義：在兩連架桿中，一個為曲柄、另一個為搖桿的鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)。4.1平面連桿機(jī)構(gòu)攪面機(jī)攪面機(jī)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例4.1平面連桿機(jī)構(gòu)衛(wèi)星接收裝置衛(wèi)星接收裝置曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例4.1平面連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)腳踏板機(jī)構(gòu)4.1平面連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例自行車自行車4.1平面連桿機(jī)構(gòu)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例跑步機(jī)跑步機(jī)4.1平面連桿機(jī)構(gòu)2.雙曲柄機(jī)構(gòu)雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：慣性篩、插床機(jī)構(gòu)慣性篩、插床機(jī)構(gòu)運動特點：從動曲柄運動特點：從動曲柄 變速回轉(zhuǎn)。變速回轉(zhuǎn)。定義：定義：兩連架

7、桿均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。兩連架桿均為曲柄的四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙曲柄機(jī)構(gòu)。4.1平面連桿機(jī)構(gòu)慣性篩慣性篩雙曲柄機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例4.1平面連桿機(jī)構(gòu)3.雙搖桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)兩連桿架均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)兩連桿架均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)港口起重機(jī)、飛機(jī)起落架、車輛的前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)應(yīng)用舉例：定義：定義：兩連架桿均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。兩連架桿均為搖桿的四桿機(jī)構(gòu)，稱為雙搖桿機(jī)構(gòu)。41平面連桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例港口起重機(jī)港口起重機(jī)選擇連桿上合適的點，軌跡為近似的水平直線4.1平面連桿機(jī)構(gòu)雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例飛機(jī)起落飛機(jī)起落架架4.1平面連桿機(jī)構(gòu)風(fēng)扇搖風(fēng)扇搖頭頭雙搖桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用實例4.1平面連桿機(jī)構(gòu)二、

8、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化二、鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的演化1.曲柄搖桿轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊曲柄搖桿轉(zhuǎn)化為曲柄滑塊 一般生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的四桿機(jī)構(gòu)，都可看作是從鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演一般生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的四桿機(jī)構(gòu)，都可看作是從鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)演化而來的。四桿機(jī)構(gòu)的演化方法是通過運動副的轉(zhuǎn)換和機(jī)架的變換等化而來的。四桿機(jī)構(gòu)的演化方法是通過運動副的轉(zhuǎn)換和機(jī)架的變換等方法實現(xiàn)的。以下展示幾種演化。方法實現(xiàn)的。以下展示幾種演化。4.1平面連桿機(jī)構(gòu)2.曲柄滑塊轉(zhuǎn)化為偏心輪滑塊曲柄滑塊轉(zhuǎn)化為偏心輪滑塊4.1平面連桿機(jī)構(gòu)3.其他機(jī)構(gòu)其他機(jī)構(gòu) 如壓水井如壓水井42 凸輪機(jī)構(gòu)4.2凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)u平面連桿機(jī)構(gòu)一般只能近似地實現(xiàn)給定的平面連桿機(jī)構(gòu)一般只

9、能近似地實現(xiàn)給定的運動規(guī)律，而且設(shè)計較為復(fù)雜，在各種機(jī)器運動規(guī)律，而且設(shè)計較為復(fù)雜，在各種機(jī)器中，特別是自動化機(jī)器中，為實現(xiàn)各種中，特別是自動化機(jī)器中，為實現(xiàn)各種復(fù)雜復(fù)雜的運動的運動要求，常采用凸輪機(jī)構(gòu)。要求，常采用凸輪機(jī)構(gòu)。u右圖所示為內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，當(dāng)具有曲右圖所示為內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，當(dāng)具有曲線輪廓的凸輪線輪廓的凸輪1 1作等速回轉(zhuǎn)時，凸輪曲線輪作等速回轉(zhuǎn)時，凸輪曲線輪廓通過與氣門廓通過與氣門2 2（從動件）的平底接觸，迫（從動件）的平底接觸，迫使氣門使氣門2 2相對于氣門導(dǎo)管相對于氣門導(dǎo)管3 3（機(jī)架）作往復(fù)直（機(jī)架）作往復(fù)直線運動，從而控制了氣門有規(guī)律的開啟和閉線運動，從而控制了氣門

10、有規(guī)律的開啟和閉合。氣門的運動規(guī)律取決于凸輪曲線輪廓的合。氣門的運動規(guī)律取決于凸輪曲線輪廓的形狀。形狀。一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和類型1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成特性和應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的組成特性和應(yīng)用4.2 凸輪機(jī)構(gòu)u凸輪凸輪是一種具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，他通過與從動件是一種具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，他通過與從動件的高副接觸，在運動時的高副接觸，在運動時可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任可以使從動件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期運動意預(yù)期運動。u凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能方便地設(shè)計凸輪輪廓以實現(xiàn)凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，能方便地設(shè)計凸輪輪廓以實現(xiàn)從動件預(yù)期運動規(guī)律，廣泛用于自動化和半自動化機(jī)械中

11、作從動件預(yù)期運動規(guī)律，廣泛用于自動化和半自動化機(jī)械中作為控制機(jī)構(gòu)。為控制機(jī)構(gòu)。u凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪凸輪、從動件從動件和和機(jī)架機(jī)架三部分組成。三部分組成。u但凸輪輪廓與從動件間為點、線接觸而易磨損，所以只適但凸輪輪廓與從動件間為點、線接觸而易磨損，所以只適用于傳遞動力不大的場合。用于傳遞動力不大的場合。4.2 凸輪機(jī)構(gòu)q 凸輪機(jī)構(gòu)的幾種典型應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)的幾種典型應(yīng)用 示例一機(jī)床上的應(yīng)用4.2 凸輪機(jī)構(gòu)示例二內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)4.2 凸輪機(jī)構(gòu)示例三靠模車削機(jī)構(gòu)4.2 凸輪機(jī)構(gòu)2.2.凸輪機(jī)構(gòu)類型凸輪機(jī)構(gòu)類型 凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理相對其它機(jī)構(gòu)是較為簡單的，從動凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理相對其它機(jī)構(gòu)是較為簡單

12、的，從動件的運動規(guī)律主要是取決于凸輪的輪廓形狀。件的運動規(guī)律主要是取決于凸輪的輪廓形狀。 按照凸輪的按照凸輪的形狀形狀不同可把凸輪分為以下幾種不同可把凸輪分為以下幾種：盤形凸輪盤形凸輪移動凸輪移動凸輪圓柱凸輪圓柱凸輪曲面凸輪曲面凸輪按照按照從動件從動件分為以下幾種：分為以下幾種：尖頂從動件尖頂從動件滾子從動件滾子從動件平頂從動件平頂從動件按照凸輪的按照凸輪的鎖合方式鎖合方式可把凸輪分為以下幾種：可把凸輪分為以下幾種：力鎖合力鎖合形鎖合形鎖合42 凸輪機(jī)構(gòu)盤形凸輪 凸輪以等角速度凸輪以等角速度 回轉(zhuǎn)，驅(qū)動從動閥桿回轉(zhuǎn)，驅(qū)動從動閥桿作上下運動，從而有作上下運動，從而有規(guī)律地開啟或關(guān)閉氣規(guī)律地開啟或

13、關(guān)閉氣閥。凸輪輪廓的形狀閥。凸輪輪廓的形狀決定了氣閥開啟或關(guān)決定了氣閥開啟或關(guān)閉的時間長短及其速閉的時間長短及其速度、加速度的變化規(guī)度、加速度的變化規(guī)律。律。凸輪是繞固定軸凸輪是繞固定軸轉(zhuǎn)動且有變化向徑的轉(zhuǎn)動且有變化向徑的盤形零件，是凸輪最盤形零件，是凸輪最基本的型式?；镜男褪?。 4.2 凸輪機(jī)構(gòu)移動凸輪從動件從動件2 2的端部裝的端部裝有可自由轉(zhuǎn)動的滾子，有可自由轉(zhuǎn)動的滾子，它與凸輪相對運動時為它與凸輪相對運動時為滾動摩擦，因此阻力、滾動摩擦，因此阻力、磨損均較小，可以承受磨損均較小，可以承受較大的載荷，應(yīng)用較廣。較大的載荷，應(yīng)用較廣。 4.2 凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪 圖示為自動機(jī)床圖示為自動機(jī)

14、床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)。當(dāng)圓的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)。當(dāng)圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)時，圓柱凸輪旋轉(zhuǎn)時，圓柱上凹槽曲面迫使柱上凹槽曲面迫使從動件往復(fù)擺動，從動件往復(fù)擺動，通過從動件上的扇通過從動件上的扇形齒輪與刀架上的形齒輪與刀架上的齒條嚙合，控制刀齒條嚙合，控制刀架的自動進(jìn)刀和退架的自動進(jìn)刀和退刀運動。刀運動。 4.2 凸輪機(jī)構(gòu)曲面凸輪4.2 凸輪機(jī)構(gòu)按照從動件結(jié)構(gòu)分為以下幾種：按照從動件結(jié)構(gòu)分為以下幾種：a) b) c) d) e) f)4.2 凸輪機(jī)構(gòu)力鎖合4.2 凸輪機(jī)構(gòu)形鎖合1. 1. 基圓基圓rb2. 2. 推程運動角推程運動角3. 3. 遠(yuǎn)停程運動角遠(yuǎn)停程運動角s s4. 4. 回程運動角回程運動角 5. 5. 近停程

15、運動角近停程運動角s s 4.2 凸輪機(jī)構(gòu)二、凸輪機(jī)構(gòu)中從動件的常用運動規(guī)律二、凸輪機(jī)構(gòu)中從動件的常用運動規(guī)律1. 凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程分析凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程分析4.2 凸輪機(jī)構(gòu)圖圖4-20 4-20 對心尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)工作過程對心尖頂直動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)工作過程 圖為對心尖頂從動圖為對心尖頂從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪回轉(zhuǎn)時，從動件重復(fù)回轉(zhuǎn)時，從動件重復(fù)升升停停降降停的運動停的運動循環(huán)。循環(huán)。 從動件的位移從動件的位移s與與凸輪轉(zhuǎn)角凸輪轉(zhuǎn)角a的關(guān)系可以的關(guān)系可以用從動件的位移線圖來用從動件的位移線圖來表示，如右圖所示。表示，如右圖所示。4.2 凸輪機(jī)構(gòu)2.從動件常

16、用運動規(guī)律從動件常用運動規(guī)律 （1 1）等速運動規(guī)律）等速運動規(guī)律運動開始，運動開始，v由由0 0突變?yōu)橥蛔優(yōu)榧铀俣燃铀俣萢為為同理，運動結(jié)束同理，運動結(jié)束由于存在剛性沖擊，如果單獨使由于存在剛性沖擊，如果單獨使用這種運動規(guī)律，只用這種運動規(guī)律，只適用于低速場適用于低速場合合。a = -0h000hdtdva4.2 凸輪機(jī)構(gòu)（2 2）等加速）等加速等減速運動規(guī)律等減速運動規(guī)律 等加速、等減速運動規(guī)等加速、等減速運動規(guī)律，在前半程用等加速運動律，在前半程用等加速運動規(guī)律，后半程采用等減速運規(guī)律，后半程采用等減速運動規(guī)律，兩部分加速度絕對動規(guī)律，兩部分加速度絕對值相等。值相等。 等加速、等減速運動

17、規(guī)等加速、等減速運動規(guī)律在運動起點律在運動起點A A、中點、中點B B、終、終點點C C的加速度突變?yōu)橛邢拗担募铀俣韧蛔優(yōu)橛邢拗?，產(chǎn)生柔性沖擊。產(chǎn)生柔性沖擊。用于中速、用于中速、輕載的場合輕載的場合。 4.2 凸輪機(jī)構(gòu) （3 3）擺線運動規(guī)律）擺線運動規(guī)律 當(dāng)半徑為當(dāng)半徑為R R 的滾圓沿縱坐標(biāo)軸作的滾圓沿縱坐標(biāo)軸作純滾動時，圓周上某定點純滾動時，圓周上某定點M M的運動軌的運動軌跡為一擺線，該點在縱坐標(biāo)軸上投影跡為一擺線，該點在縱坐標(biāo)軸上投影的變化規(guī)律即構(gòu)成擺線運動規(guī)律。的變化規(guī)律即構(gòu)成擺線運動規(guī)律。 由運動線圖可知，當(dāng)從動件按擺由運動線圖可知，當(dāng)從動件按擺線運動規(guī)律運動時，其加速度按正弦

18、線運動規(guī)律運動時，其加速度按正弦曲線變化，故又稱為正弦加速度運動曲線變化，故又稱為正弦加速度運動規(guī)律。從動件在行程的始點和終點處規(guī)律。從動件在行程的始點和終點處加速度皆為零，且加速度曲線均勻連加速度皆為零，且加速度曲線均勻連續(xù)而無突變，因此在運動中既無剛性續(xù)而無突變，因此在運動中既無剛性沖擊，又無柔性沖擊，沖擊，又無柔性沖擊，常用于較高速常用于較高速度的凸輪機(jī)構(gòu)度的凸輪機(jī)構(gòu)。4.2 凸輪機(jī)構(gòu)4.2 凸輪機(jī)構(gòu)u凸輪輪廓曲線設(shè)計的方法有凸輪輪廓曲線設(shè)計的方法有圖圖解法解法和和解析法解析法兩種，這兩種方法兩種，這兩種方法所依據(jù)的基本原理是相同的。如所依據(jù)的基本原理是相同的。如 右圖所示，當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)工

19、作時，右圖所示，當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)工作時，凸輪是運動的，而我們設(shè)計凸輪凸輪是運動的，而我們設(shè)計凸輪輪廓時，卻需要凸輪與圖紙相對輪廓時，卻需要凸輪與圖紙相對靜止。為此，我們在設(shè)計中采用靜止。為此，我們在設(shè)計中采用反轉(zhuǎn)法反轉(zhuǎn)法。 三、盤行凸輪輪廓設(shè)計三、盤行凸輪輪廓設(shè)計1.盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計基本原理盤形凸輪輪廓曲線設(shè)計基本原理 4.2 凸輪機(jī)構(gòu)u反轉(zhuǎn)法原理反轉(zhuǎn)法原理加角速度加角速度- -w w( (與凸輪角速度大小相等、方向相反與凸輪角速度大小相等、方向相反) )從動件與導(dǎo)路繞凸輪以角速度從動件與導(dǎo)路繞凸輪以角速度- -w w 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動凸輪靜止不動凸輪靜止不動從動件尖頂?shù)倪\動軌跡就是凸輪輪廓曲線從動件尖

20、頂?shù)倪\動軌跡就是凸輪輪廓曲線從動件相對導(dǎo)路移動從動件相對導(dǎo)路移動（1 1）對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計）對心直動尖頂從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計 演示動畫演示動畫2. 圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線圖解法設(shè)計凸輪輪廓曲線4.2 凸輪機(jī)構(gòu)（2 2）對心直動滾子從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計）對心直動滾子從動件盤形凸輪輪廓的設(shè)計 把滾子回轉(zhuǎn)中心看作尖頂繪出凸輪理論輪廓后，再以理論輪廓上一系把滾子回轉(zhuǎn)中心看作尖頂繪出凸輪理論輪廓后，再以理論輪廓上一系列點為圓心，以滾子半徑為半徑所作一系列圓的包絡(luò)線就是設(shè)計的滾子從列點為圓心，以滾子半徑為半徑所作一系列圓的包絡(luò)線就是設(shè)計的滾子從動件盤形凸輪輪廓。動件盤形凸輪輪廓

21、。4.2 凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角壓力角 從動件的運動方向和凸輪作用從動件的運動方向和凸輪作用于它的法向力于它的法向力Fn方向之間所夾的角方向之間所夾的角a稱為壓力角。稱為壓力角。 由上述關(guān)系式知，壓力角由上述關(guān)系式知，壓力角a愈大，有效分力愈大，有效分力y愈小，有害分力愈小，有害分力x愈大。當(dāng)愈大。當(dāng)a角大到某一數(shù)值時，必將會出現(xiàn)角大到某一數(shù)值時，必將會出現(xiàn)FyFx的情況。這時，不論的情況。這時，不論施加多大的施加多大的Fn力，都不能使從動件運動，這種現(xiàn)象稱為自鎖。因此，力，都不能使從動件運動，這種現(xiàn)象稱為自鎖。因此，為了保證凸輪機(jī)構(gòu)的正常工作，必須對凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角進(jìn)行限制。為了

22、保證凸輪機(jī)構(gòu)的正常工作，必須對凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角進(jìn)行限制。推薦壓力角數(shù)值推薦壓力角數(shù)值移動從動件移動從動件a=30擺動從動件擺動從動件a=45回程中，一般不會有自鎖現(xiàn)象，壓力角取值為回程中，一般不會有自鎖現(xiàn)象，壓力角取值為 a=7080cos1FF sin2FF 3. 凸輪設(shè)計中應(yīng)注意的問題凸輪設(shè)計中應(yīng)注意的問題4.2 凸輪機(jī)構(gòu)u基圓半徑選的越小，凸輪機(jī)構(gòu)越緊湊，實際分析證明當(dāng)從動件運動規(guī)基圓半徑選的越小，凸輪機(jī)構(gòu)越緊湊，實際分析證明當(dāng)從動件運動規(guī)律確定后，基圓半徑變小會引起壓力角增大，但壓力角不能超過許用值，律確定后，基圓半徑變小會引起壓力角增大，但壓力角不能超過許用值，否則機(jī)構(gòu)的傳力性能降低，甚至發(fā)生自鎖，故基圓半徑不能取的太小。否則機(jī)構(gòu)的傳力性能降低，甚至發(fā)生自鎖，故基圓半徑不能取的太小。u設(shè)計時具體要以實際結(jié)構(gòu)（包括凸輪允許占用空間，凸輪安裝軸直徑設(shè)計時具體要以實際結(jié)構(gòu)（包括凸輪允許占用空間，凸輪安裝軸直徑等）而定，可按經(jīng)驗公式確定：等）而定，可按經(jīng)驗公式確定： 式中式中d為安裝軸直徑。為安裝軸直徑。凸輪凸輪基圓半徑基圓半徑的選取的選取 drb26 . 14.3 凸輪機(jī)構(gòu)滾子半徑的確定滾子半徑的確定 凸輪輪廓曲線凸輪輪廓曲線形狀與滾子半形狀與滾子半徑的關(guān)系：徑的關(guān)系：4.2 凸輪機(jī)構(gòu)4.3 螺旋機(jī)構(gòu)4.3 螺旋機(jī)構(gòu)螺旋機(jī)構(gòu)一、螺旋機(jī)構(gòu)的組合和工作原理一、螺旋機(jī)構(gòu)的組合和工