機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第三章 凸輪機(jī)構(gòu)

3-1凸輪機(jī)構(gòu)的組成、類型(lèixíng)及應(yīng)用3-2從動件常用運(yùn)動(yùndòng)規(guī)律及選擇3-3用圖解法設(shè)計(jì)凸輪廓線3-4凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定第三章凸輪機(jī)構(gòu)精品資料3-1凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的組成、類型及應(yīng)用一.凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的組成由凸輪、從動件和機(jī)架這三個(gè)基本構(gòu)件組成二.凸輪機(jī)構(gòu)的類型1.按凸輪的形狀分類

盤形凸輪機(jī)構(gòu)

移動凸輪機(jī)構(gòu)

圓柱凸輪機(jī)構(gòu)

圓錐凸輪機(jī)構(gòu)

精品資料盤形凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料移動(yídòng)凸輪機(jī)構(gòu)精品資料圓柱凸輪機(jī)構(gòu)精品資料2.按從動件形狀(xíngzhuàn)分類尖端從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)滾子從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)平底從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)3.按從動件運(yùn)動形式

直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)擺動從動件凸輪機(jī)構(gòu)精品資料尖端從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料滾子從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料平底從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料直動從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料擺動從動件凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)精品資料4.按凸輪與從動件保持接觸的方式(fāngshì)分類力封閉的凸輪機(jī)構(gòu)：利用從動(cóngdòng)件的重力、彈簧力或其它外力使從動(cóngdòng)件與凸輪始終保持接觸。形封閉的凸輪機(jī)構(gòu)：依靠高副元素本身的幾何形狀使從動(cóngdòng)件與凸輪始終保持接觸。精品資料力封閉(fēngbì)的凸輪機(jī)構(gòu)精品資料形封閉的凸輪機(jī)構(gòu)精品資料三.凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：對于任意要求的從動件運(yùn)動規(guī)律，都可以毫無困難地設(shè)計(jì)出凸輪廓線來實(shí)現(xiàn)。缺點(diǎn)(quēdiǎn)：由于是高副接觸，易磨損。因此多用于傳力不大的場合。精品資料四.凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)無特定運(yùn)動規(guī)律要求的工作行程實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)有特定運(yùn)動規(guī)律要求的工作行程實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)對運(yùn)動和動力特性有特殊要求的工作行程實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)復(fù)雜的運(yùn)動軌跡精品資料車床床頭箱中利用凸輪(tūlún)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)變速操縱精品資料自動機(jī)床中利用凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)實(shí)現(xiàn)進(jìn)刀、退刀精品資料船用柴油機(jī)中利用凸輪機(jī)構(gòu)控制(kòngzhì)閥門的啟閉精品資料印刷機(jī)中利用凸輪機(jī)構(gòu)適當(dāng)組合實(shí)現(xiàn)(shíxiàn)吸紙吸頭的復(fù)雜運(yùn)動軌跡。精品資料3-2從動件常用(chánɡyònɡ)運(yùn)動規(guī)律及選擇基本概念:凸輪(tūlún)的基圓：以凸輪(tūlún)輪廓的最小向徑r0為半徑所作的圓。從動件往上走——推程從動件往下走——回程精品資料一、等速運(yùn)動(děnɡsùyùndònɡ)：在行程開始和終止位置，有剛性沖擊，只適用于低速輕載(qīnɡzǎi)的場合。推程：精品資料二.等加速(jiāsù)等減速運(yùn)動規(guī)律：有柔性沖擊，適用于中速輕載(qīnɡzǎi)場合。推程：精品資料三.簡諧運(yùn)動(jiǎnxiéyùndònɡ)規(guī)律：推程：有柔性沖擊(chōngjī)，適用于中速中載。精品資料四.擺線運(yùn)動(yùndòng)規(guī)律：推程：沒有(méiyǒu)沖擊，適用于高速場合。精品資料五.運(yùn)動規(guī)律(guīlǜ)的選擇：1.高速凸輪應(yīng)選用無沖擊的運(yùn)動規(guī)律，2.小的好，減小慣性力的危害。3.小的好，安全。4.操縱系統(tǒng)的凸輪：有行程的要求，運(yùn)動規(guī)律無要求。5.進(jìn)給機(jī)構(gòu)(jīgòu)的凸輪：進(jìn)刀等速，以保證粗糙度和精度。退刀等加速等減速。精品資料3-3按給定的運(yùn)動(yùndòng)規(guī)律設(shè)計(jì)凸輪輪廓對心尖端(jiānduān)直動從動件：盤狀凸輪已知：位移曲線S（φ），基圓半徑r0，凸輪轉(zhuǎn)向：順時(shí)針步驟：1、畫基圓、從動件起始位置、凸輪轉(zhuǎn)向2、從始按把分成3、把分成若干等份（S曲線）光滑連接各點(diǎn)。精品資料Ar060°90°90°120°-ωωs1’2’3’4’5’6’7’8’9’10’11’12’13’14’60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’1876543214131211109o精品資料二.對心滾子(ɡǔnzǐ)直動從動件：盤狀凸輪設(shè)計(jì)已知：位移曲線S（φ），基圓半徑r0，凸輪轉(zhuǎn)向(zhuǎnxiàng)：順時(shí)針，滾子半徑：步驟：將滾子的中心看成尖端從動件尖端，按上述方法設(shè)計(jì)理論輪廓線。再以理論輪廓線上點(diǎn)為圓心，為半徑畫一系列圓，其包絡(luò)線—實(shí)際輪廓線。精品資料r060°90°90°120°-ωω1’2’3’4’5’6’7’8’9’10’11’12’13’14’As60°120°90°90°1’3’5’7’8’1357891113159’11’13’12’14’理論(lǐlùn)輪廓實(shí)際(shíjì)輪廓1876543214131211109精品資料對心平底直動從動件：盤狀凸輪(tūlún)設(shè)計(jì)已知：位移(wèiyí)曲線S（φ），基圓半徑r0，凸輪轉(zhuǎn)向：順時(shí)針步驟：將平底與桿交點(diǎn)看成尖端從動件尖端，按上述方法設(shè)計(jì)得….過…..畫一系列平底，其包絡(luò)線便是凸輪輪廓（作平底公切線）。精品資料60°120°90°90°1’3’5’7’8’s1357891113159’11’13’12’14’設(shè)計(jì)(shèjì)步驟：123456788’7’6’5’4’3’2’1’9’10’11’12’13’14’1514131211109精品資料四.偏置(piānzhì)尖端直動從動件：盤狀凸輪已知：位移曲線S（φ），基圓半徑(bànjìng)r0，凸輪轉(zhuǎn)向：順時(shí)針，偏距：e精品資料五、尖端擺動從動件：盤狀凸輪(tūlún)設(shè)計(jì)已知：運(yùn)動規(guī)律，基圓半徑(bànjìng)r0，凸輪轉(zhuǎn)向：順時(shí)針，機(jī)架尺寸AO，從動件長度AB。精品資料步驟(bùzhòu)：

1、畫基圓、從動件起始位置、凸輪轉(zhuǎn)向，2、以O(shè)為圓心，AO為半徑(bànjìng)畫圓，3、從AO開始按方向?qū)⒎殖?、把分成若干等份（曲線）5、作6、連接精品資料A1A2A3A4A5A6A7A8B1B2B3B4B5B6B7B8120°60°90°B’11B’22B’33B’44B’5

5B’66B’77ω-ωr0ABld60°120°90°90°1’2’3’4’123456785’7’6’8’O精品資料3-4凸輪機(jī)構(gòu)基本(jīběn)尺寸的確定壓力(yālì)角:凸輪對從動件作用力的方向與從動件上力作用點(diǎn)的速度方向之間所夾的銳角。FVF′F′′（有用）（無用），甚至自鎖。所以精品資料自鎖：無論驅(qū)動力多大機(jī)構(gòu)(jīgòu)都不能運(yùn)動。直動從動件擺動(bǎidòng)從動件回程推程一般不校核精品資料二.按確定導(dǎo)路的偏置(piānzhì)方向和基圓半徑的大小：以偏置(piānzhì)移動從動件盤狀凸輪為例：S——從動件位移——凸輪轉(zhuǎn)角——凸輪轉(zhuǎn)向系數(shù)順時(shí)針反時(shí)針——從動件偏置方向系數(shù)導(dǎo)路偏于回轉(zhuǎn)中心左側(cè)導(dǎo)路偏于回轉(zhuǎn)中心右側(cè)精品資料討論(tǎolùn)：受力有利(yǒulì)，凸輪尺寸（有矛盾）。1.的確定原則：在滿足的前提下，盡量減小值。2.有偏置情況下如有利當(dāng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)，導(dǎo)路應(yīng)偏在回轉(zhuǎn)中心的左側(cè)當(dāng)凸輪逆時(shí)針