华中科技大学杨家军机械原理凸轮.ppt

1、凸轮机构：凸轮是一个具有曲线轮廓的构件。含有凸轮的机构称为凸轮机构。它由凸轮、从动件和机架组成。 二、凸轮机构的分类 1、盘形凸轮 2、移动凸轮 3、圆柱凸轮 三、凸轮机构的工作原理 一、基本运动规律 等速运动规律 一、移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸的设计 从动件向上为工作行程，凸轮逆时针回转，从动件偏在凸轮回转中心右侧合理 1、偏距e的大小和偏置方位的选择原则 一、尖顶从动件盘形凸轮机构的设计  2、滚子从动件盘形凸轮机构的设计 c、滚子半径的确定 当rr?min时，实际轮廓为一光滑曲线。 华中科技大学杨家军 * 一、凸轮机构的应用 2、凸轮机构的应用 内燃机配气凸轮机构 凸轮机构的优点： 只需确定适当的凸轮轮廓曲线， 即可实现从动件复杂的运动规律； 结构简单，运动可靠。 缺点：从动件与凸轮接触应力大， 易磨损 用途：载荷较小的运动控制 一）按凸轮的形状分 4、圆锥凸轮 1、尖顶从动件 2、滚子从动件 3、平底从动件 二）按从动件上高副元素的几何形状分 三）、按凸轮与从动件的锁合方式分 1、力锁合的凸轮机构 2、形锁合的凸轮机构 1）构槽凸轮机构 2）等宽凸轮机构 3）等径凸轮机构 4）主回凸轮机构 四）、根据从动件的运动形式分 摆动从动件凸轮机构 （对心、偏置） 移动从动件凸轮机构 h S ? (A) B C D (?,S) ? ?S ? ’ ? S’ h S A B ’ O ? ? e C D B O rb ? 基圆 推程运动角 远休止角 近休止角 回程运动角 摆动从动件凸轮机构 A B C D O1 O2 a B1 rb ? ? ?max l S ? h (?) (?max) 四、凸轮机构的设计任务 3）凸轮机构曲线轮廓的设计 4）绘制凸轮机构工作图 1）从动件运动规律的设计 2）凸轮机构基本尺寸的设计 移动从动件：基圆半径rb，偏心距e; 摆动从动件：基圆半径rb，凸轮转动中心到从动件摆动中心的距离a及摆杆的长度l; 滚子从动件：除上述外，还有滚子半径rr。 平底从动件：除上述外，平底长度L。 O1 O2 a ? l O1 ? e rb rb 升—停—回—停型 (RDRD) 升—回—停型 (RRD) 升—停—回型 (RDR) 升—回型 (RR) 运动循环的类型 S ? (?) S ? (?) S ? (?) S ? (?) 1、n=1的运动规律 ?=0, s=0; ? =?, s=h. s = c0+c1? v= c1 ? a=0 ? ? 0 a a=0 2、 n=2的运动规律 ? ? 0 s h ? ? 0 v v ? ? 0 j ? ? 0 v vmax ? ? 0 s h amax ? ? 0 a -amax 等加速等减速运动规律 刚性冲击 柔性冲击 柔性冲击 ? s v a j ? ? ? ? 0 0 0 0 （二）余弦加速度规律 柔性冲击 （三）正弦加速度规律 v ? 0 ? ? a j 0 0 ? s ? 0 h 改进型等速运动规律 ? ? 0 ? ? 0 a a=0 v ? ? 0 s h 从动件常用基本运动规律特性 等 速 1.0 ￥ 刚性 低速轻载 等加速等减速 2.0 4.00 柔性 中速轻载 余弦加速度 1.57 4.93 柔性 中速中载 正弦加速度 2.00 6.28 无 高速轻载 运动规律 v max (h w / F )? a max 冲击特性 适用范围 (h w 2 / F 2 )? 三、从动件运动规律设计： 1、从动件的最大速度vmax要尽量小； 2、从动件的最大加速度amax要尽量小； 3、从动件的最大跃动度jmax要尽量小。 ，即 移动从动件盘形凸轮机构的基本尺寸 t t O P n n A e S S0 v2 C r rb ?1 1 2 3 P13 P23 压力角? t t O P n A e C ?1 n ?? (P13) P23 瞬心 t t O P n A e C ? n ?? t t O P n n A e S S0 v2 C r rb ?1 1 2 3 压力角? 应有利于减小从动件工作行程时的最大压力角。为此应使从动件在工作行程中，点C和点P位于凸轮回转中心O的同侧，此时凸轮上C点的线速度指向与从动件工作行程的线速度指向相同。 偏距不宜取得太大，一般可近似取为： 尖顶移动从动件盘形凸轮机构 凸轮轮廓曲线设计的基本原理（反转法） ? 2? S ?1 1 2 3 s1 s2 h O rb -? ? 1 ?1 s1 1 ?1 s1 2 s2 s2 3 h h 3 2 偏置尖顶从动件凸轮轮廓曲线设计（反转法） ? 2? S ?1 1 2 3 s1 s2 h