关于凸轮机构的设计和计算课件第1页，共31页，星期日，2025年，2月5日§4-1凸轮机构的应用和分类①盘形凸轮机构——平面凸轮机构②移动凸轮机构——平面凸轮机构③圆柱凸轮机构——空间凸轮机构一、应用：二、组成：凸轮——一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触从动件：平动，摆动机架三、分类：1、按凸轮的形状：当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预定规律变化时，常用凸轮机构。第2页，共31页，星期日，2025年，2月5日五、要求2、按从动件的型式：①尖底从动件：用于低速；②滚子从动件：应用最普遍；③平底从动件：用于高速。3、按锁合的方式：力锁合（重力、弹簧力）、几何锁合四、特点优点：1、能够实现精确的运动规律；2、设计较简单。缺点：1、承载能力低，主要用于控制机构；2、凸轮轮廓加工困难。1、分析从动件的运动规律2、按照运动规律设计凸轮轮廓第3页，共31页，星期日，2025年，2月5日§4-2常用从动件的运动规律2、偏距e：偏距圆一、几个概念尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构1、基圆：凸轮轮廓上最小矢径为半径的圆第4页，共31页，星期日，2025年，2月5日推程运动角：φ=BOB′=∠AOB1运休止角：φS=∠BOC=∠B1OC1回程运动角：φ′=∠C1OD近休止角：φS′=∠AOD从动件位移线图：从动件速度线图，加速度线图二、分析从动件的运动行程：h(最大位移)上升——停——降——停第5页，共31页，星期日，2025年，2月5日三、常用从动件运动规律刚性冲击：由于加速度发生无穷大突度而引起的冲击称为刚性冲击。1、匀速运动规律（推程段）第6页，共31页，星期日，2025年，2月5日边界条件：当t=0时，S=0；当时，S=h所以：c=0，匀速运动在升程中的运动方程回程中的运动方程第7页，共31页，星期日，2025年，2月5日2、等加速等减速运动规律柔性冲击：加速度发生有限值的突变（适用于中速场合）第8页，共31页，星期日，2025年，2月5日等加速段边界条件1所以边界条件2所以从动件在匀加速上升过程中的运动方程第9页，共31页，星期日，2025年，2月5日等减速段边界条件1所以边界条件2所以从动件在匀加速上升过程中的运动方程第10页，共31页，星期日，2025年，2月5日3、加速度按余弦运动规律变化运动特征：若为零，无冲击，若不为零，有冲击第11页，共31页，星期日，2025年，2月5日所以从动件按余弦加速规律上升时的运动方程为第12页，共31页，星期日，2025年，2月5日4、加速度按正弦运动规律变化（了解）运动特征：没有冲击5、组合运动规律为了获得更好的运动特征，可以把上述几种运动规律组合起来应用，组合时，两条曲线在拼接处必须保持连续。第13页，共31页，星期日，2025年，2月5日所以从动件按余弦加速规律上升时的运动方程为第14页，共31页，星期日，2025年，2月5日设计方法：作图法，解析法已知转向。作图法设计凸轮轮廓一、直动从动件盘形凸轮机构反转法§4-3凸轮轮廓的设计第15页，共31页，星期日，2025年，2月5日1、尖底直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓设计：已知转向第16页，共31页，星期日，2025年，2月5日（3）在理论轮廓上画出一系列滚子，画出滚子的内包络线——实际轮廓曲线。设计滚子从动件凸轮机构时，凸轮的基圆半径是指理论轮廓曲线的基圆半径。2、滚子从动件（1）去掉滚子，以滚子中心为尖底。（2）按照上述方法作出轮廓曲线——理论轮廓曲线第17页，共31页，星期日，2025年，2月5日第18页，共31页，星期日，2025年，2月5日（3）过B1、B2…点作出一系列平底，得到一直线族。作出直线族的包络线，便得到凸轮实际轮廓曲线。3、平底从动件（1）取平底与导路的交点B0为参考点（2）把B0看作尖底，运用上述方法找到B1、B2…第19页，共31页，星期日，2025年，2月5日第20页，共31页，星期日，2025年，2月5日二、摆动从动件盘形凸轮机构已知：ω转向，r0，a，l，ψmax，φ-ψ第21页，共31页，星期日，2025年，2月5日第22页，共31页，星期日，2025年，2月5日