6.3凸轮机构（课件）-《机械基础》同步教学（高教版）

授课教师：邓月 机械基础 2023年2月 06机构与运动 机械基础 运动形式及转换 平面四杆机构 1 2 3 4 机构 凸轮机构 其他机构 机械基础 6.3 凸轮机构 机械基础 6.3凸轮机构 机械基础 青岛工贸 一、凸轮机构的组成、特点 1、组成 凸轮： 是一个具有曲线轮廓的构件，一般为主动件， 作等速回转运动或往复移动。 从动件： 与凸轮轮廓接触的构件一般作往复直线运动或摆动，称为从动件 凸轮 从动件 机架 高副机构 2、特点： 能使从动件获得较复杂的运动规律，从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。 机械基础 机械基础 二、凸轮机构的类型 （一）按凸轮的形状分： 1、盘形凸轮（圆盘凸轮） 是凸轮的最基本形式 特点：结构简单，应用最广泛，但从动件行程不能太大，多用于行程较短的场合。 2、移动凸轮（板状凸轮） 凸轮相对机架作往复直线运动 3、圆柱凸轮 是一种空间凸轮机构，可使从动件得到较大的行程，主要适用于行程较大的机械 机械基础 （二）按从动件形状分 1、尖顶式从动件 结构简单，动作灵敏 优点： 缺点： 承载能力小，容易磨损 应用： 适用于低速、传力小和动作灵敏的场合，如仪表机构中。 2、滚子式从动件 特点： 滚子和凸轮间为滚动摩擦，摩擦阻力小，可用来传递较大的动力。 青岛工贸 3、平底式从动件 特点： 凸轮对推杆的作用力始终垂直于推杆的底边，故受力比较平稳，且凸轮与底面接触面较大，容易形成油膜，减少了摩擦。但灵敏性差。 应用： 适用于灵敏度要求不高，速度较大的场合。 机械基础 青岛工贸 （三）按从动杆的运动形式 1、移动从动杆凸轮机构 2、摆动从动杆凸轮机构 机械基础 练习册 Q89 一、1.（1）-（8） 机械基础 三、凸轮机构的材料、结构级传力特性 机械基础 练习册 Q90 一、1.（1）-（3） 机械基础 r0 h B’ o t δ s δ01 δ01 δ02 δ02 δ0 δ0 δ’0 δ’0 ω A D C B 三、凸轮机构运动分析 ·1、基圆、基圆半径 2、行程 3、转角（运动角） 机械基础 青岛工贸 s δ δ0 v δ a δ h +∞ －∞ 运动规律 1、等速运动规律 产生刚性冲击 机械基础 青岛工贸 h/2 δ0 h/2 1 δ s δ v 2 3 5 4 6 2hω/δ0 柔性冲击 4hω2/δ02 δ a 3 2、等加速等减速运动规律 产生柔性冲击 机械基础 青岛工贸 60° rmin 120° -ω ω 1’ 对心直动尖顶从动件凸轮机构中，已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。 设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆rmin。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 1’ 3’ 5’ 7’ 8’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ 9’ 10’ 11’ 12’ 13’ 14’ 90° 90° A 1 8 7 6 5 4 3 2 14 13 12 11 10 9 60° 120° 90° 90° 1 3 5 7 8 9 11 13 15 s δ 9’ 11’ 13’ 12’ 14’ 10’ ②反向等分各运动角。 δ s 四、对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 机械基础 青岛工贸 O B ω 设计凸轮机构时，除了要求从动件能实现预期的运动规律外，还希望凸轮机构结构紧凑，受力情况良好。而这与压力角有很大关系。 定义：正压力与推杆上力作用点B速度方向间的夹角α → F”↑， 若α大到一定程度时，会有： →机构发生自锁。 五、凸轮机构的压力角 α n n 一、压力角与作用力的关系 作用力沿法线方向。 F F’ F” F”=F’ tg α F’ 一定时， α↑ Ff > F’ Ff 为了保证凸轮机构正常工作，要求： α < [α] [α]= 30˚ ----直动从动件； [α]= 35°～45°----摆动从动件； [α]= 70°～80°----回程。 机械基础 6.4 其他机构 机械基础 $$