凸輪機(jī)構(gòu) 課件

單元4凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)2從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律任務(wù)3設(shè)計(jì)凸輪輪廓

首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)1.熟悉凸輪機(jī)構(gòu)的組成2.掌握凸輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)合理選擇凸輪機(jī)構(gòu)的種類任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)知識(shí)目標(biāo)：技能目標(biāo)：首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)，凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或槽的構(gòu)件，主動(dòng)件凸輪通常作等速轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)是通過高副接觸使從動(dòng)件得到所預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)1.凸輪的組成首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)圖4-2凸輪機(jī)構(gòu)示意圖1-凸輪2-從動(dòng)件3-機(jī)架（1）優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、工作可靠、設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞€，可使從動(dòng)件獲得任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；（2）缺點(diǎn)凸輪與從動(dòng)件（桿或滾子）之間以點(diǎn)或線接觸，不便于潤滑，易磨損，只選用于傳力不大的場(chǎng)合，如自動(dòng)機(jī)構(gòu)、儀表、控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中。任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)2.凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)表4-1凸輪機(jī)構(gòu)的類型及特點(diǎn)任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)3.凸輪機(jī)構(gòu)的基本類型及特點(diǎn)凸輪類型圖例特點(diǎn)盤形凸輪盤形凸輪是一個(gè)繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并具有變化半徑的盤形零件。從動(dòng)件在垂直于凸輪旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)移動(dòng)凸輪移動(dòng)凸輪可看做是盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)，相對(duì)于機(jī)架作直線往復(fù)移動(dòng)圓柱凸輪圓柱凸輪是一個(gè)在圓柱面上開有曲線凹槽或在圓柱端面上作出曲線輪廓的構(gòu)件，它可看做是將移動(dòng)凸輪卷成圓柱體演化而成的首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件類型圖例特點(diǎn)尖頂從動(dòng)件構(gòu)造最簡單，但易磨損，只適用于作用力不大和速度較低的場(chǎng)合（如用于儀表等機(jī)構(gòu)中）滾子從動(dòng)件滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)摩擦，磨損較小，故可用來傳遞較大的動(dòng)力，應(yīng)用較廣平底從動(dòng)件凸輪與平底的接觸面間易形成油膜，潤滑較好，常用于調(diào)整傳動(dòng)中首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)（1）組成:凸輪、氣門桿、機(jī)架（2）分析:圖中內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一種對(duì)心平底移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu),凸輪1連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)徑向尺寸變化的凸輪輪廓與氣門桿2的平底接觸時(shí),氣門桿產(chǎn)生上下移動(dòng),而以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧段輪廓與氣門桿接觸時(shí),氣門桿將靜止不動(dòng),從而按預(yù)定的規(guī)律和時(shí)間要求打開或關(guān)閉氣門,完成配氣要求。任務(wù)1認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)4.內(nèi)燃機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)分析首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)1

認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)

練習(xí)題

首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)1.選擇題：⑴凸輪輪廓與從動(dòng)件之間的可動(dòng)連接是（

）A.移動(dòng)副B.轉(zhuǎn)動(dòng)副C.高副⑵（

）決定從動(dòng)件預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。A.凸輪轉(zhuǎn)速B.凸輪輪廓曲線C.凸輪形狀⑶凸輪機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)件通常作（）Ａ．等速轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)Ｂ．變速轉(zhuǎn)動(dòng)Ｃ．變速移動(dòng)⑷凸輪與從動(dòng)件接觸處的運(yùn)動(dòng)副屬于（）Ａ．高副Ｂ．轉(zhuǎn)動(dòng)副Ｃ．移動(dòng)副⑸內(nèi)燃機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)采用了（）Ａ．凸輪機(jī)構(gòu)Ｂ．鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)Ｃ．齒輪機(jī)構(gòu)⑹凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件構(gòu)造最簡單的是（）Ａ．平底從動(dòng)件Ｂ．滾子從動(dòng)件Ｃ．尖頂從動(dòng)件任務(wù)1

認(rèn)識(shí)凸輪機(jī)構(gòu)

首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)2.填空題：⑴凸輪機(jī)構(gòu)主要由__________、__________和__________三個(gè)基本構(gòu)件組成。⑵在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪為__________件，通常做等速__________或__________。⑶在凸輪機(jī)構(gòu)中，通過改變凸輪__________使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的運(yùn)動(dòng)。⑷在凸輪機(jī)構(gòu)中，按凸輪形式分類，凸輪有__________、__________和__________三種。⑸凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，凸輪輪廓與從動(dòng)件之間必須始終__________，否則，凸輪機(jī)構(gòu)就不能正常工作。3.判斷題：⑴在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪作主動(dòng)件。（

）⑵凸輪機(jī)構(gòu)廣泛用于機(jī)械自動(dòng)控制。（

）⑶移動(dòng)凸輪相對(duì)機(jī)架作直線往復(fù)移動(dòng)。（

）⑷在一些機(jī)器中，要求機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)某種特殊的或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，常采用凸輪機(jī)構(gòu)。（

）⑸根據(jù)實(shí)際需要，凸輪機(jī)構(gòu)可以任意擬定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。（

）1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程及有關(guān)參數(shù)2.了解從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律學(xué)會(huì)分析從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律知識(shí)目標(biāo)：技能目標(biāo)：首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)中最常用的運(yùn)動(dòng)形式為凸輪作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件作往復(fù)移動(dòng)。表4-3為對(duì)心外輪廓盤形凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件作升-停-降-停的運(yùn)動(dòng)循環(huán)。表4-3凸輪從動(dòng)件升-停-降-停運(yùn)動(dòng)循環(huán)任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.凸輪的工作過程及有關(guān)參數(shù)單元4凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)情況圖例描述升以凸輪輪廓上最小半徑所作的圓稱為凸輪的基圓，rb以表示。圖中從動(dòng)件位于最低位置，它的尖端與凸輪輪廓上點(diǎn)A（基圓與曲線AB的連接點(diǎn)）接觸。當(dāng)凸輪以等角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)過δ0時(shí)，從動(dòng)件在凸輪輪廓曲線的推動(dòng)下，將由A點(diǎn)位置被推到B′點(diǎn)位置。從動(dòng)件由最低位置被推到最高位置，從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)的這一過程稱為推程。凸輪轉(zhuǎn)角δ0稱為推程運(yùn)動(dòng)角。停因凸輪BC段輪廓為圓弧，故凸輪轉(zhuǎn)過角度δs，從動(dòng)件靜止不動(dòng)，且從動(dòng)件停在最高位置，這一過程稱為遠(yuǎn)停程。凸輪轉(zhuǎn)角δs稱為遠(yuǎn)停程角首頁退出任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)情況圖例描述降凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過δ0′，從動(dòng)件由最高位置C′點(diǎn)回到最低位置D′點(diǎn)，這一過程稱為回程。

凸輪轉(zhuǎn)角δ0′稱為回程運(yùn)動(dòng)角。停凸輪轉(zhuǎn)過δs′時(shí)，從動(dòng)件與凸輪輪廓線上最小向徑的圓弧DA接觸，從動(dòng)件將處于最低位置且靜止不動(dòng)，這一過程稱為近停程。凸輪轉(zhuǎn)角δs′稱為近停程角。表4-4等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移s、速度v、加速度α線圖任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線類型圖例描述位移曲線位移方程為s=vt，等速運(yùn)動(dòng)時(shí)位移曲線為一傾斜直線速度曲線從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)過程中，速度v為恒值加速度曲線從動(dòng)件在推程的起始與終止速度有突變，使O、A位置加速度達(dá)到無窮大，產(chǎn)生剛性沖擊首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)表4-5等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移s、速度v、加速度α線圖任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律曲線類型圖例描述位移曲線位移線圖由兩段拋物線組成。推程的前h/2的位移方程為s=αt2/2，位移是時(shí)間t（或凸輪轉(zhuǎn)角）的二次函數(shù)速度曲線初始速度v=0，推程的前h/2的速度方程為υ=at加速度曲線推程的前h/2等加速，后h/2等減速；推程的O、A、B點(diǎn)有加速度的突變，將產(chǎn)生柔性沖擊首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)步驟描述1.凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)從動(dòng)桿升,氣門關(guān),凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。從動(dòng)件由最低位置被推到最高位置，從動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)的這一過程稱為推程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為推程運(yùn)動(dòng)角。2.從動(dòng)桿不動(dòng)時(shí),氣門靜止,凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度從動(dòng)件靜止不動(dòng)，且從動(dòng)件停在最高位置，這一過程稱為遠(yuǎn)停程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為遠(yuǎn)停程角。3.從動(dòng)桿降時(shí),氣門開,凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角度從動(dòng)件由最高位置點(diǎn)回到最低位置點(diǎn)，這一過程稱為回程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為回程運(yùn)動(dòng)角。4.從動(dòng)桿再次不動(dòng)時(shí),氣門靜止,凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度從動(dòng)件將處于最低位置且靜止不動(dòng)，這一過程稱為近停程。凸輪轉(zhuǎn)角稱為近停程角。任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律3.內(nèi)燃機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程分析首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)表4-5分析凸輪機(jī)構(gòu)的工作過程任務(wù)2從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律

練習(xí)題

首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)1.選擇題：⑴從動(dòng)件等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線形狀是（

）A.拋物線B.斜直線C.雙曲線⑵從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)（

）A.存在剛性沖擊B.存在柔性沖擊C.沒有沖擊⑶從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的凸輪機(jī)構(gòu)，一般適用于（

）、輕載的場(chǎng)合。A.低速B.中速C.高速⑷從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線是（

）。A.斜直線B.拋物線C.雙曲線2.判斷題：⑴凸輪機(jī)構(gòu)中，所謂從動(dòng)件作等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律是指從動(dòng)件上升時(shí)的速度和下降時(shí)的速度必定相等。（

）⑵凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)員件作等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的原因是凸輪作等速轉(zhuǎn)動(dòng)。（

）⑶凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件作等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是指從動(dòng)件上升時(shí)作等加速運(yùn)動(dòng)，而下降時(shí)作等減速運(yùn)動(dòng)。（

）⑷凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的柔性沖擊，不會(huì)對(duì)機(jī)器產(chǎn)生破壞。（

）⑸凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可按要求任意擬定。（

）掌握“反轉(zhuǎn)法”設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)的原理學(xué)會(huì)運(yùn)用“反轉(zhuǎn)法”原理設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)3設(shè)計(jì)凸輪輪廓知識(shí)目標(biāo)：技能目標(biāo)：首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)假想:給機(jī)構(gòu)加一公共角速度,凸輪：相對(duì)靜止不動(dòng)推桿：一方面隨導(dǎo)軌以-ω繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動(dòng),另一方面又沿導(dǎo)軌作預(yù)期的往復(fù)移動(dòng),推桿尖頂在這種復(fù)合運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓曲線。任務(wù)3設(shè)計(jì)凸輪輪廓1.反轉(zhuǎn)法原理單元4凸輪機(jī)構(gòu)首頁退出任務(wù)3設(shè)計(jì)凸輪輪廓2.反轉(zhuǎn)原理求位移線圖首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)（1）對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)已知：基圓半徑為r0,逆時(shí)針方向等速回轉(zhuǎn)。推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖。試設(shè)計(jì)凸輪輪廓線。任務(wù)3設(shè)計(jì)凸輪輪廓3.直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)單元4凸輪機(jī)構(gòu)首頁退出（2）對(duì)心滾子直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪輪廓的設(shè)計(jì)已知：凸輪的基圓半徑為r0,滾子半徑r,凸輪沿逆時(shí)針方向等速回轉(zhuǎn)。推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示。試設(shè)計(jì)對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線。任務(wù)3設(shè)計(jì)凸輪輪廓單元4凸輪機(jī)構(gòu)首頁退出任務(wù)3凸輪輪廓設(shè)計(jì)4.對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪輪廓設(shè)計(jì)實(shí)例首頁退出單元4凸輪機(jī)構(gòu)任務(wù)3凸輪