自动化机构设计-凸轮机构.ppt

5.摆动推杆盘形凸轮机构设计要求：运动规律与直动推杆的运动规律相同，所不同的是将从动件的位移改为角位移。作图步骤：演示动画6.直动推杆圆柱凸轮机构将圆柱凸轮的外表面展在平面上,则得到一个移动凸轮；根据反转法作出推杆滚子中心在复合运动中轨迹，即为凸轮的理论廓线；据此再作实际廓线；确定基圆和推杆的起始位置；作出推杆在反转运动中依次占据的各位置线；根据推杆运动规律，确定推杆在反转所占据的各位置线中的尖顶位置，即复合运动后的位置；在所占据的各尖顶位置作出推杆高副元素所形成的曲线族；作推杆高副元素所形成的曲线族的包络线，即是所求的凸轮轮廓曲线。0302050104用图解法设计凸轮轮廓曲线小结：★凸轮理论廓线方程式：滚子中心在初始点B0处：坐标为：(e,s0)此式即为凸轮理论廓线方程式。四、用解析法设计凸轮的轮廓曲线1.偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构滚子中心到达B点时：凸轮转过d，推杆产生位移s理论廓线上B点坐标为★凸轮工作廓线方程式：分析：实际廓线与理论廓线在法线方向的距离处处相等，且等于滚子半径rr。已知理论廓线任一点B(x,y)工作廓线上相应点沿理论廓线取该点法向距离rr凸轮工作廓线方程式式中：“－”号用于内等距曲线，“+”号为外等距曲线。注意：凸轮逆时针转，推杆右偏置时e值为正，反之为负；凸轮顺时针转时则相反。分析：取坐标系的y轴与推杆轴线重合；推杆反转与凸轮在B点相切：凸轮转过d，推杆产生位移s2.对心平底推杆(平底与推杆轴线垂直)盘形凸轮机构P点为凸轮与推杆相对瞬心推杆的速度为B点坐标为凸轮工作廓线方程式自动化机构设计——凸轮机构5%55%30%10%凸轮机构的应用和分类凸轮轮廓曲线的设计推杆的运动规律凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构1凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构的组成与应用内燃机配汽机构自动机床的进刀机构内燃机动画组成凸轮机构的基本构件小结：凸轮、推杆（从动件）、机架凸轮机构的应用领域凸轮机构广泛用于自动机械、自动控制装置和装配生产线中。凸轮机构的优点结构简单、紧凑，通过适当设计凸轮廓线可以使推杆实现各种预期运动规律，同时还可以实现间歇运动。?凸轮机构的优点接触为高副，易于磨损，多用于传力不大的场合。二、凸轮机构的分类按凸轮形状分：盘形凸轮机构移动凸轮机构圆柱凸轮机构2.按推杆的形状来分A尖顶推杆B滚子推杆C平底推杆D其优点是凸轮与平底接触面间容易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。E由于滚子与凸轮之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力。F构造简单，但易于磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合。3.按从动件的运动方式分?摆动从动件：从动件绕某一固定轴摆动。直动从动件：从动件只能沿某一导路做往复移动；对心直动推杆偏置直动从动件◆力封闭方法：利用推杆的重力、弹簧力或其它外力使推杆始终与凸轮保持接触；◆几何封闭法：利用凸轮与推杆构成的高副元素的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。常用的有如下几种：4.按凸轮与从动件保持接触的方法分槽凸轮机构等宽凸轮机构等径凸轮共轭凸轮2推杆的运动规律一、基本术语凸轮概念★基圆：以凸轮最小半径r0所作的圆，r0称为凸轮的基圆半径。★推程、推程运动角：d0★推杆的运动规律：是指推杆在运动过程中，其位移、速度和加速度随时间变化的规律。★远休、远休止角：★回程、回程运动角：★近休、近休止角：★行程：h二、从动件常用运动规律◆多项式运动规律★一次多项式运动规律——等速运动★二次多项式运动规律——等加速等减速运动★五次多项式运动规律◆三角函数运动规律★余弦加速度运动规律——简谐运动规律★正弦加速度运动——摆线运动规律◆组合运动规律重点：掌握各种运动规律的运动特性说明：明凸轮一般为等速运动，有推杆运动规律常表示为推杆运动参数随凸轮转角δ变化的规律。◆多项式运动规律1.一次多项式运动规律——等速运动★运动方程式一般表达式：★推程运动方程：运动始点：d=0,s=0运动终点：推程运动方程式：边界条件推程运动线图在起始和终止点速度有突变，使瞬时加速度趋于无穷大，从而产生无穷大惯性力，引起刚性冲击。★回程运动方程回程运动方程式：运动始点：d=0,s=h运动终点：边界条件一次多项式