機械設(shè)計基礎(chǔ)課件 任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)設(shè)計步驟四 凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計

開發(fā)團隊：機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)團隊任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)的設(shè)計目錄一、任務(wù)目標(biāo)

三、程序與方法二、任務(wù)描述任務(wù)2.2凸輪的設(shè)計四、鞏固與拓展一、任務(wù)目標(biāo)□認(rèn)知凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成；□能夠正確選擇凸輪的材料；□掌握凸輪機構(gòu)主要參數(shù)的選擇方法；□掌握凸輪機構(gòu)設(shè)計的步驟和方法。通過本任務(wù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生達(dá)到以下目標(biāo)：任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)的設(shè)計二、任務(wù)描述1、任務(wù)內(nèi)容內(nèi)燃機配氣機構(gòu)的盤形凸輪，書籍理論基圓半徑rb=50mm,凸輪順時針勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過150°時，從動件以行事運動規(guī)律上升30mm;再轉(zhuǎn)過120°時，從動件以余弦加速度運動規(guī)律回到原位；凸輪轉(zhuǎn)過其余90°時，從動件靜止不動。試用作圖法進行設(shè)計。2、實施條件

（1）圖板、丁字尺、三角板、圓規(guī)、量角器、鉛筆、橡皮、計算器、機械設(shè)計手冊等繪圖工具；

（2）圖紙1張（根據(jù)所選比例及表達(dá)方案選用合適的圖幅）、內(nèi)燃機三維模型。任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)的設(shè)計步驟四平面凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計凸輪機構(gòu)的壓力角

從動件的運動方向和凸輪作用于它的法向力Fn方向之間所夾的角a稱為壓力角。

由上述關(guān)系式知，壓力角a愈大，有效分力Ｆy愈小，有害分力Ｆx愈大。當(dāng)a角大到某一數(shù)值時，必將會出現(xiàn)Fy<Fx的情況。這時，不論施加多大的Fn力，都不能使從動件運動，這種現(xiàn)象稱為自鎖。因此，為了保證凸輪機構(gòu)的正常工作，必須對凸輪機構(gòu)的壓力角進行限制。推薦壓力角數(shù)值移動從動件[a]=30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[a]=70～80任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)的設(shè)計

基圓半徑的確定

從傳動效率來看，壓力角越小越好，但壓力角減小將導(dǎo)致凸輪尺寸增加，因此在設(shè)計凸輪時要權(quán)衡兩者的關(guān)系，使設(shè)計達(dá)到合理。A點:在?ABD中即(式A)在?ABD中導(dǎo)路在凸輪軸的左邊時，式中分子部分取“＋”，凸輪順時針轉(zhuǎn)動時，符號取法與上述相反任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)的設(shè)計

在給定運動規(guī)律時，合理設(shè)計偏距可減小壓力角，增大基圓半徑也可以減小壓力角。獲取較小的基圓半徑的同時，必須要保證a≤[a]

在設(shè)計凸輪時，先根據(jù)條件確定基圓半徑r0。制作凸輪軸時，r0略大于軸的半徑；單獨制造凸輪時，r0=(1.6~2)r。任務(wù)2.2凸輪機構(gòu)的設(shè)計

滾子半徑的確定凸輪輪廓曲線形狀與滾子半徑的關(guān)系當(dāng)理論廓線內(nèi)凹時此時，無論滾子半徑大小，凸輪工作輪廓總是光滑曲線(如圖a)當(dāng)理論廓線外凸時(可分為三種情況)1)

r>rr時

r

'

>0這時所得的凸輪實際輪廓為光滑的曲線(如圖b)2)

r=rr

時r

'=0，實際輪廓線變尖，極易磨損，不能使用(如圖c)。3)r