4.2 凸轮机构 (课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

1. 凸轮机构的组成与特点 凸轮机构主要由凸轮、从动杆、机架3个部分组成 凸轮为主动件，做定轴等速运动 从动件按一定规律做往复移动或摆动 特点： （1）凸轮机构结构简单、紧凑，只需改变凸轮的外廓形状，就可改变从动件的运动规律，容易实现复杂运动的要求。 （2）凸轮外廓与从动件是点接触或线接触，易磨损，多用在传递动力不大的场合； （3）凸轮机构可以高速启动，动作准确可靠。 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 （1） 按凸轮的形状分类 ①盘形凸轮 它是凸轮的最基本型式。 ②移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作往复移动，这种凸轮称为移动凸轮 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 ③圆柱凸轮 这种凸轮可认为是将移动凸轮卷成圆柱体而演化成的。 盘形凸轮和移动凸轮与从动件之间的相对运动为平面运动； 而圆柱凸轮与从动件之间的相对运动为空间运动，所以前两者属于平面凸轮机构，后者属于空间凸轮机构。 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 （2）按从动件的型式分类 ①尖底从动件 ②滚子从动件 ③平底从动件 4.2 凸轮机构 2.凸轮机构的分类 一、凸轮机构概述 二、凸轮机构的工作原理 1.凸轮机构的工作过程和有关参数 4.2 凸轮机构 二、凸轮机构的工作原理 4.2 凸轮机构 2.从动件的常用运动规律 （1） 等速运动规律 从动件上升（或下降）的速度为一常数的运动规律称为等速运动规律。 s=υt φ=ωt 二、凸轮机构的工作原理 4.2 凸轮机构 为了避免产生刚性冲击，通常在位移曲线转折处采用圆弧过渡进行修正，修正圆弧半径r可取行程h的1/2。 （2） 等加速等减速运动规律 从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动的运动规律称为等加速等减速运动规律。 通常，加速段和减速段的时间相等，位移也相等（1/2h），加速度的绝对值也相等。 三、凸轮机构基本尺寸的确定 设计凸轮机构时，不仅要保证从动件能实现预期的运动规律，还要求整个机构传力性能良好、结构紧凑。这些要求与凸轮机构的压力角、基圆半径、滚子半径等有关。 1. 凸轮机构的压力角及许用值 F为作用在从动件上的外载荷，沿着接触点处的法线方向 将F分解成沿从动件轴向缓和径向的两个分力，即： Fx = Fsin α Fy = Fcos α α称为压力角，是从动件在接触点所受力的方向与该点速度方向的夹角（锐角）。 设计凸轮机构时，应使最大压力角αmax不超过许用值［α］ 推程时，对移动从动件，［α］ = 30°～38°；对摆动从动件，［α］ = 45°～50°。 回程时，由于通常受力较小，一般无自锁出现的可能性，因此，许用压力角可取得大些，通常取［α］ = 70°～80° 4.2 凸轮机构 三、凸轮机构基本尺寸的确定 4.2 凸轮机构 2.基圆半径的确定 从传动效率来看，压力角越小越好，但压力角减小将导致凸轮尺寸增大 通常在设计凸轮时，先根据结构条件初定基圆半径ro。当凸轮与轴成一体时，基圆半径略大于轴的半径；当单独制造凸轮，然后装配到轴上时，基圆半径ro =(1.6～2)r（r为轴的半径）。 三、凸轮机构基本尺寸的确定 4.2 凸轮机构 $