机械设计基础讲义(4凸轮).ppt

4 4- -1 1 凸轮机构概述凸轮机构概述一、组成一、组成??凸轮机构是3杆机构凸轮机构是3杆机构( (高副机构高副机构) ) ??凸轮凸轮( (原动件原动件)+ )+推杆或摆杆推杆或摆杆( (从动件从动件)+ )+机架机架??辅助构件辅助构件: : 弹簧、滚子等弹簧、滚子等设计基础第四章二、应用和特点二、应用和特点??凸轮匀速转动凸轮匀速转动从动杆变速移动或摆动从动杆变速移动或摆动??推杆推杆( (摆杆摆杆) )容易获得比较复杂的运动规律容易获得比较复杂的运动规律??结构简单、紧凑,工作可靠。易磨损,传力小结构简单、紧凑,工作可靠。易磨损,传力小??多用于轻工机械多用于轻工机械三、凸轮分类三、凸轮分类教材教材 P42 P42 表表4-1 4-1 凸轮凸轮 1. 2. 3. ??盘状凸***状凸轮+ +尖底直动推杆尖底直动推杆最基本的最基本的理论形式理论形式用作研究用作研究??多种类型,满足不同需求多种类型,满足不同需求??实际使用的凸轮机构,都是有滚子的实际使用的凸轮机构,都是有滚子的( (滚子有可能使得从动件运动失真滚子有可能使得从动件运动失真) ) ??偏置可以减小压力角偏置可以减小压力角( (偏哪一边有讲究偏哪一边有讲究) ) ??平底盘状凸轮有恒定的压力角平底盘状凸轮有恒定的压力角 4 4- -2 2 图解法设计直动推杆盘状凸轮轮廓图解法设计直动推杆盘状凸轮轮廓??图解法介绍了设计原理图解法介绍了设计原理??实践中,凸轮设计已用实践中,凸轮设计已用 CAD CAD 解决解决一、准备知识一、准备知识 1. r r b b: : 凸轮上最小半径作的圆。基圆半径记作凸轮上最小半径作的圆。基圆半径记作 r r b b 基圆半径基圆半径 r r b b越大, 越大, 凸轮上各点的压力角凸轮上各点的压力角( (有利有利) ) 基圆半径基圆半径 r r b b越大, 越大, 凸轮结构尺寸及重量凸轮结构尺寸及重量( (不利不利) ) 所以, 所以, r r b b要适当要适当 2. e: e: 从动杆导路中心线相对凸轮轴心从动杆导路中心线相对凸轮轴心的偏置距离的偏置距离??偏置可以左右,适当偏置可以减小压力角偏置可以左右,适当偏置可以减小压力角 4. : : S- S-δδ线线---- ---- 凸轮转过转角凸轮转过转角δδ与推杆移动距离与推杆移动距离( (位移位移)S )S 的关系曲线的关系曲线---- ---- 设计凸轮理论廓线的依据设计凸轮理论廓线的依据 3. : : 从动杆受力方向与速度方向的夹角从动杆受力方向与速度方向的夹角??凸轮上各点的压力凸轮上各点的压力角角αα一般是不同的一般是不同的??控制控制αα max max≤≤30 30° °??校验半升程压力角校验半升程压力角二、举例说明凸轮设计二、举例说明凸轮设计例例: :对凸轮机构的运动要求如表所示对凸轮机构的运动要求如表所示: : δδ0 0° °- 240 - 240 ° ° 240 240 ° °- 360 - 360 ° ° S S 推杆上升推杆上升 20mm 20mm 下降下降 20mm 20mm 解解: : 1. 1. 作作S- S-δδ线线 2. ( (尽可能大些尽可能大些) ) 3. ,延长分角线按需要等分基圆,延长分角线 4. , 反转编号, 利用利用 S- S-δδ, ,在基圆外分角线上截取相应线段在基圆外分角线上截取相应线段注意: r b与S同比例尺 5. ,光顺凸轮理论廓线连接各点,光顺凸轮理论廓线( (可适当插入新点可适当插入新点) ) 问题提出问题提出: :在上例中,凸轮从1转到5, 在上例中,凸轮从1转到5, 推杆上升推杆上升 20mm 20mm 。。如何上升? 如何上升? 4 4- -3 3 从动件常用运动规律从动件常用运动规律??不能简单地用直线表示位移规律不能简单地用直线表示位移规律??不同的移动规律,对应不同的曲线不同的移动规律,对应不同的曲线( (有不同的凸轮廓线有不同的凸轮廓线) ) 运动规律一: 等速运动(直线) ??在一段等速运动地开始和在一段等速运动地开始和终止的瞬时,速度突变终止的瞬时,速度突变??升降转折点,有强烈冲击升降转折点,有强烈冲击??刚性冲击刚性冲击振动噪声磨损振动噪声磨