间歇运动机构教案

广东省肇庆市四会中等专业学校

课时授课计划

2009年授课教师：罗少新编号：12-1

间歇运动机构讲解

第六章间歇运动机构一、教学目的和教学要求 1、教学目的：拓宽学生的知识面，使学生知道存在某一类机构。 2、教学要求结合专业需要对棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构、不完全齿轮机构、星轮机构等一些其他常用机构的工作原理、运动特点及其应用有所了解。二、本章重点教学内容及教学难点重点：了解棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构的组成、运动特点及其运动设计的要点。至于凸轮式间歇机构和星轮机构，只需了解它们的运动特点。难点：如何组织教学内容，使学生没有杂乱无章之感。 §6-1 棘轮机构一、棘轮机构的组成、工作特点及类型棘轮机构的典型结构是由摇杆、棘爪、棘轮、止动爪和机架组成。可将主动摇杆连续往复摆动变换为从动棘轮的单向间歇转动。其棘轮轴的动程可以在较大范围内调节，且具有结构简单、加工方便、运动可靠等特点。但冲击、噪音大，且运动精度低。棘轮上的齿大多做在棘轮的外缘上，构成外接棘轮机构，也有做在圆筒内缘上的，这时构成内接棘轮机构。至于其他形式的齿式棘轮机构和摩擦式棘轮机构仅作为了解，以开阔眼界。

二、棘轮机构的设计要点在设计棘轮机构时，首要的问题是确定棘轮轮齿的倾斜角，因为为了保证棘轮机构工作的可靠性，在工作行程时，棘轮应能顺利地滑入棘轮齿底。棘轮齿面倾斜角δ的确定：棘轮齿面倾斜角δ为齿面与轮齿尖向径的夹角。为了使棘爪能顺利地进入棘轮齿间，则要求齿面总作用力R 对棘爪轴心的力矩方向应迫使棘爪进入棘轮齿底。即应满足条件： ?δ> （6-1）其中?为摩擦角。

§6-2 槽轮机构一、槽轮机构的组成、工作特点及类型槽轮机构的典型机构是由由主动拨盘、从动槽轮及机架组成。可将主动拨盘的连续转动变换为槽轮的间歇转动。并具有结构简单、尺寸小、机械效率高、能较平稳地间歇转位等特点。普通槽轮机构有外槽轮机构和内槽轮机构之分。为了满足某些特殊的工作要求，在某些机械中还用到一些特殊型式的槽轮机构，如不等臂长的多销槽轮机构、球面槽轮机构、偏置槽轮机构等。二、普通槽轮机构的运动系数及运动特性 (1) 普通槽轮机构的运动系数在单销外槽轮机构中，当主动拨盘回转一周时，从动槽轮运动时间d t 与主动拨盘转一周的总时间t 之比称为槽轮机构的运动系数，并以k 表示，即 z t t k d 1 21-== (6-2) 式中z ——槽轮的槽数。如果在拨盘上均匀地分布n 个圆销，则当拨盘转动一周时，槽轮将被拨动n 次，则该槽轮机构的运动系数为 )1 21(z n k -= （6-3）运动系数必须是大于零而小于1。（2）普通槽轮机构的运动特性主动拨盘以等速度1ω转动。当主动拨盘处在1?位置角时，从动槽轮所处的位置角2?、角速度2 ω及角加速度2α分别为 )()]cos 1/(sin arctan[11112?α??α?λ?<<--= (6-4) )cos 21/()(cos 21112λ?λλ?λωω+--= (6-5)

间歇运动机构

间歇运动机构名词解释间歇运动机构 intermittent motion mechanism 间歇运动机构有些机械需要其构件周期地运动和停歇。能够将原动件的连续转动转变为从动件周期性运动和停歇的机构，称为间歇运动机构。例如牛头刨床工作台的横向进给运动，电影放映机的送片运动等都用有间歇运动机构。常见的间歇运动机构有：棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构间歇运动机构分类间歇运动机构可分为单向运动和往复运动两类。单向间歇运动机构这种机构广泛应用于生产中，如牛头刨床上工件的进给运动,转塔车床上刀具的转位运动,装配线上的步进输送运动等。实现单向运动中的停歇是这种机构设计的关键。在机构运动过程中,当主动件与从动件脱离接触,或虽不脱离接触但主动件不起推动作用时，从动件便不产生运动。棘轮机构、槽轮机构、不完全齿轮机构、凸轮单向间歇运动机构和擒纵机构等都用这种方法来实现间歇运动。在不完全齿轮机构中,主动轮1作等速连续转动，从动轮2作间歇转动。主动轮只在一段圆周上有4个齿，与这4个齿相啮合的从动轮要做出4个对应的齿间来实现一次间歇运动。从动轮转动一周,该机构完成4次间歇

间歇运动机构运动，轮2共有16个齿间。轮2停歇期间，两轮的锁止弧起定位作用。凸轮单向间歇运动机构的主动件1是半径为的圆柱凸轮，从动件2是在端面圆周上均布一圈柱销的圆盘。当凸轮按箭头所示方向转动时，凸轮的曲线槽推动柱销B,使圆盘向左转动;当柱销B运动到前一柱销A位置时,柱销C进入凸轮槽内。这时,凸轮槽位于凸轮圆柱体的圆周上，凸轮的转动不能推动柱销运动，故圆盘不动，从而完成一次间歇运动。此外，还有瞬时停顿的间歇运动机构。往复间歇运动机构在往复间歇运动的机构中，应用最广的是凸轮机构,其中还有其他常用的两种类型。①往复摆动间歇运动机构：它利用连杆上一点C 的一段近似圆弧[c1c2]来实现摇杆带停歇的往复摆动构件C1D 的一端通过铰链与连杆在C1点处联接，另一端通过铰链D与摇杆联接，并且铰链D必须位于圆弧[c1c2]的圆心处。当C点在虚线圆弧段上运动时,摇杆不动；C点在其轨迹的实线段上运动时,摇杆往复摆动一次。②往复移动间歇运动机构：它利用导杆上的一段圆弧导路来实现移动杆带停歇的往复直线运动间歇运动机构。曲柄的长度等于圆弧导路半径,它的转动中心与圆弧中心重合在图[往复间歇运动机构]示位置，当曲柄逆时针转动时，滚子在圆弧导路中运动，导杆不动，移动杆也不动。当滚子运动到圆弧导路终点时,导杆开始向右摆动,移动杆向右移动。当导杆摆到右极限位置后，导杆又向左摆到图[往复间歇运动机构]示位置,移动杆便退回到起始位置这样，曲柄转一周移动杆就完成一次带停歇的往复直线运动。

第9章凸轮机构及其设计(有答案)

1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 (1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。 (2) 有冲击。 (3) ABCD 处有柔性冲击。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理由。 (1) 运动规律发生了变化。 (见下图 ) (2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度 '='v O P 2111ω，由于O P O P v v 1111 22≠'≠',；故其运动规律发生改变。

3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。总分5分。(1)3 分；(2)2 分 (1) 找出转过60?的位置。 (2) 标出位移s。

4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h ，说明推程运动角和回程运动角的大小。总分5分。(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分 (1) 从动件升到最高点位置如图示。 (2) 行程h 如图示。 (3)Φ＝δ0－θ (4)Φ'＝δ' 0＋θ

5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=? 从动件行程h=30 mm，要求：（1）画出推程时从动件的位移线图s-?；（2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - 总分10分。(1)6 分；(2)4 分 (1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0?ω，其位移为直线，如图示。

常见运动功能的机构选型汇总

第三部分机械原理与设计课程设计常用资料与参考图例第七章常见运动功能的机构选型第一节连续回转机构选型能实现连续回转的机构除了教材中讲到的齿轮机构、摩擦轮机构、双曲柄机构、转动导杆机构、双万向铰链机构、反平行四边形机构、带传动、链传动、行星轮系等以外，实际中还用到下面一些机构。 1）平行四边形机构（图7-1）图7-1中ABCD是一个平行四边形机构，两连架杆AB、CD作同速转动，连杆BC作平动。图示机构为多个平行四边形机构的组合，在多头钻床中就应用了此机构。

图7-1 图7-2 2）摆动齿轮行星减速机构（图7-2）图7-2中主动件1与导杆3，上的内齿轮3固联，而齿轮2从动。当曲柄1匀速回转时，齿轮2变速回转，其平均转速为：式中为主动件1的转速，、为齿轮2、3的齿数。 3）极限四杆机构（图7-3）图7-3中构件长度l1= l2，l3= l4。构件1和3的转向相同。杆1转一周时，杆3转两周。图7-3 图7-4 4）以曲柄滑块为基础的转动导杆机构（图7-4）图7-4中的曲柄滑块机构ABC与导杆机构CDE串接在一起。当

时，导杆5可作整周转动。 5）齿轮－连杆机构（图7-5）图7-5a）中的四杆机构ABCD上装有一对齿轮2'和5。行星齿轮2'和连杆2固联，而中心轮5与曲柄1共轴线并可分别自由转动。当主动曲柄1以ω1等速转动时，从动齿轮5作非匀速转动，其角速度为：式中为连件2的角速度，、为齿轮2'、5的齿数。通过改变杆长和齿轮节圆半径，可是从动齿轮5作单方向的非匀速转动，或作瞬时停歇的转动或带逆转的转动。图7-5b）所示为用于铁板传输机构中的齿轮－连杆组合机构。齿轮1与曲柄固联，齿轮2、3、4及构件DE组成差动论系。该轮系的中心论2由齿轮1带动，而系杆DE由四杆机构带动作变速运动，因此，使从动轮4实现变速转动。

凸轮机构习题解答复习与练习题参考答案

凸轮机构习题解答复习与练习题参考答案一、单项选择题 1 B 2 A 3 C 4 D 5 B 6 A 7.A 8. A 9. C 10 .B 11. C 12. A 13. .B 14. .B 15 . A 16. B 17 . C 18 .B 19 .A 20 .B 21 .B 22 .C 其他答案在文后：一、单项选择题（从给出的A 、B 、C 、D 中选一个答案） 1 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。 A ．惯性力难以平衡 B ．点、线接触，易磨损 C ．设计较为复杂 D ．不能实现间歇运动 2 与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是。 A ．可实现各种预期的运动规律 B ．便于润滑 C ．制造方便，易获得较高的精度 D ．从动件的行程可较大 3 盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。 A ．摆动尖顶推杆 B ．直动滚子推杆 C ．摆动平底推杆 D ．摆动滚子推杆 4 对于直动推杆盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动推杆与对心直动推杆相比，两者在推程段最大压力角的关系为关系。 A ．偏置比对心大 B ．对心比偏置大 C ．一样大 D ．不一定 5 既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。 A ．等速运动规律 B ．摆线运动规律（正弦加速度运动规律） C ．等加速等减速运动规律 D ．简谐运动规律（余弦加速度运动规律）

6 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用措施来解决。 A ．增大基圆半径 B ．改用滚子推杆 C ．改变凸轮转向 D ．改为偏置直动尖顶推杆 7．（）从动杆的行程不能太大。 A. 盘形凸轮机构 B. 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 8．（）对于较复杂的凸轮轮廓曲线，也能准确地获得所需要的运动规律。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C. 平底式从动杆 9．（）可使从动杆得到较大的行程。 A. 盘形凸轮机构 B 移动凸轮机构 C. 圆柱凸轮机构 10．（）的摩擦阻力较小，传力能力大。 A 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆 C 平底式从动杆 11. （）的磨损较小，适用于没有内凹槽凸轮轮廓曲线的高速凸轮机构。 A. 尖顶式从动杆 B. 滚子式从动杆）。 C. 平底式从动杆 12．计算凸轮机构从动杆行程的基础是（ A 基圆 B. 转角 C 轮廓曲线）。 13．凸轮轮廓曲线上各点的压力角是（ A. 不变的 B. 变化的）。 14．凸轮压力角的大小与基圆半径的关系是（ A 基圆半径越小，压力角偏小 15．压力角增大时，对（）。 B. 基圆半径越大，压力角偏小 A. 凸轮机构的工作不利 C. 凸轮机构的工作无影响 B. 凸轮机构的工作有利

《常用机构》教案1

常用机构【教学课题】常用机构【教学目标】 1.知识目标 ?了解铰链四杆机构的组成。 ?认识曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。 ?知道凸轮机构。 2.能力目标 ?能够辨别区分曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。 ?能够举例并分析生活中的一些常用机构。 3.情感态度与价值观 ?观察并说出生活中常用的一些常用机构有那些。 ?了解凸轮机构的工作原理。【教学安排】 2课时【教学重难点】重点：铰链四杆机构的组成。难点：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。【教学方法】实验法、讲练法、归纳法、讲授法【教学用具】投影仪、投影片【教学内容】一、铰链四杆机构 1、铰链四杆机构的构成有四个杆件通过铰链连接而成，四个杆件的名称如下：机架固定不动的杆1，连架杆——

与机架直接相连的杆2和杆3；连杆——不与机直接相连的杆4。铰链四杆机构 2、能够做圆周运动的链架杆装置中，连架杆称为曲柄，不能做整周传动的连架称为摇杆。 3、铰链四杆机构的分类： ◆曲柄摇杆机构 ◆双曲柄机构 ◆双摇杆机构 ◆曲柄滑块机构（1）曲柄摇杆机构铰链四杆机构的两个连架杆中，如果有一个为曲柄，一个为摇杆，则这种机构称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构（2）双曲柄机构铰链四杆机构的两个连架杆都是曲柄时，称为双曲柄机构。

平行双曲柄机构 3、双摇杆机构铰链机构的两个链架杆都是摇杆时，称为双摇杆机构。例如：自动卸车的翻斗机构采用的就是双摇杆机构. 曲柄滑块机构二、凸轮机构 1、凸轮机构的性质在自动化机械中，要使机构按预定的规律完成某一工作循环，通常采用凸轮机构。 2、凸轮机构的组成（以内燃机为例） ●凸轮 ●从动轮 ●固定机架 3、凸轮的曲线轮廓结构凸轮机构是一个具有曲线轮廓的构件，一般为主动件，做匀速传动。与凸轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动，称为从动件。内燃机配气机

第6章-间歇运动机构习题

第六章其他常用机构习题 6-1.棘爪の工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-2.在棘轮、棘爪の几何尺寸计算中，齿槽夹角の经验值一般取为_______。 A.30°或35° B.45°或50° C.55°或60° D.65°或70° 6-3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板の自由滑行，这是________机构实现超越运动の结果。 A.凸轮 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-4.在单销の槽轮机构中，径向槽数目应为_________。 A.等于3 B.小于3 C.大于3 D.大于或等于3 6-5.销の槽轮机构中，槽轮机构の运动时间总是________静止时间。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-6.对于单销の槽轮机构，槽轮运动の时间和静止の时间之比应为_________。 A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于或等于1 6-7.四槽单销の槽轮机构の运动特性系数为________。 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.3 D. 0.35 6-8.对于槽数z=3の槽轮机构，其圆销数目最多是________个。 A.2 B.3 C.4 D.5 6-9.在以下间歇运动机构中，________机构更适应于高速工作情况。 A.凸轮间歇运动 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-10.电影院放电影时，是利用电影放映机卷片机内部の_________机构，实现の胶片画面の依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。 A.凸轮 B.飞轮 C.棘轮 D.槽轮 6-11为了使齿式棘轮机构の棘爪能顺利进入棘轮齿间，棘轮の棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。（） 6-12.棘轮机构即能实现间歇运动，还能实现超越运动。（） 6-13.棘轮机构只能实现转角の有级性变化，而不能实现转角の无级性变化。（）6-14.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动の无级调节；但其接触表面易发生滑动。（） 6-15.设计棘轮时，在按照强度要求确定模数之后，棘爪の长度可以由经验公式L=2πm计算。（） 6-16.对于单销槽轮机构，为保证槽轮运动，其运动系数应大于或等于零。（）6-17.单销槽轮机构の运动特性系数总是小于0.5。（） 6-18.无论何种槽轮机构，必然有槽数Z≧3。（） 6-19.槽轮の槽数越大，槽轮の尺寸也一定越大。（） 6-20.凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间の分度运动和需要间歇转位の机械装置中。（） 6-21.________________________________________________________________称为间歇运动机构。 6-22.间歇运动机构主要有以下四种_____________、______________、______________、___________________。 6-23.棘轮机构主要由______________、_______________、_________________。

间歇运动机构

间歇运动机构一、复习思考题 1．什么是间歇运动？有哪些机构能实现间歇运动？ 2．棘轮机构与槽轮机构都是间歇运动机构，它们各有什么特点？ 3．槽轮机构的运动系数τ=0.4表示什么意义？为什么运动系数必须大于零而小于1？五个槽的单销槽轮机构其运动系数τ等于多少？ 4．棘轮机构的运动设计主要包括哪些内容？ 5．槽轮机构设计时要避免什么问题？ 6．棘轮机构和槽轮机构均可用来实现从动轴的单向间歇运动，但在具体的使用选择上又有什么不同？ 7．止回棘爪的作用是什么？ 8．调节棘轮转角大小都有哪些方法？ 9．用什么方法能改变棘轮的转向？ 10．槽轮的静止可靠性和防止反转是怎样保证的？ 11．单向运动棘轮机构和双向式棘轮机构，有什么不同之处？ 12．棘轮机构有哪些作用？二、填空题 1．所谓间歇运动机构，就是在主动件作运动时，从动件能够产生周期性的、运动的机构。 2．棘轮机构主要由、和等构件组成。 3．棘轮机构的主动件是，从动件是，机架起固定和支撑作用。 4．棘轮机构的主动件作运动，从动件作性的时停、时动的间歇运动。 5．双向作用的棘轮，它的齿槽是的，一般单向运动的棘轮齿槽是的。 6．为保证棘轮在工作中的可靠和防止棘轮的，棘轮机构应当装有止回棘爪。 7．槽轮机构主要由、、和机架等构件组成。 8．槽轮机构的主动件是，它以等速作运动，具有槽的槽轮是从动件，由它来完成间歇运动。 9．槽轮的静止可靠性和不能反转，是通过槽轮与曲柄的实现的。 10．不论是外啮合还是内啮合的槽轮机构，总是从动件，总是主动件。 11．间歇齿轮机构是由演变来的。 12．间歇齿轮机构从动件的静止可靠性，是通过而实现的。 13．间歇齿轮机构在传动中，存在着严重的，所以只能用在低速和轻载的场合。

机械设计与实践教案项目2 凸轮机构设计 (教案)

项目2 凸轮机构设计 1．教学目标（1）了解凸轮机构的分类及应用；（2）了解推杆常用运动规律的选择原则；（3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题；（4）能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。 2．教学重点和难点（1）推杆常用运动规律特点及选择原则；（2）盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；（3）凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。难点：“反转法原理”与压力角的概念。 3．讲授方法多媒体课件 4．讲授时数 8学时任务一凸轮机构的应用【任务导入】凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置组成的一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓的构件，通常作连续的等速转动、摆动或移动。从动件在凸轮轮廓的控制下，按预定的运动规律作往复移动或摆动。受奥拓汽车零部件制造有限公司委托带领学员分析汽车内燃机凸轮机构的工作过程。【任务分析】在各种机器中，为了实现各种复杂的运动要求，广泛地使用着凸轮机构，汽车机构也不例外，如图2.1是汽车内燃机凸轮机构的工作简图。

【力学知识】平面汇交力系的简化与平衡方程按照力系中各力的作用线是否在同一平面内，可将力系分为平面力系和空间力系。若各力作用线都在同一平面内并汇交于一点，则此力系称为平面汇交力系。按照由特殊到一般的认识规律，我们先研究平面汇交力系的简化与平衡规律。设刚体上作用有一个平面汇交力系F 1、F 2、…、F n ，各力汇交于A 点（图2.2a ）。根据力的可传性，可将这些力沿其作用线移到A 点，从而得到一个平面共点力系（图2.2b ）。故平面汇交力系可简化为平面共点力系。连续应用力的平行四边形法则，可将平面共点力系合成为一个力。在图2.3b 中，先合成力F 1与F 2（图中未画出力平行四边形），可得力F R1，即 F R1＝F 1+ F 2；再将F R1与F 3合成为力F R2，即F R2＝F R1+ F 3；依此类推，最后可得 F R ＝F 1+ F 2+…+ F n ＝∑F i （2－1）式中 F R 即是该力系的合力。故平面汇交力系的合成结果是一个合力，合力的作用线通过汇交点，其大小和方向由力系中各力的矢量和确定。若已知F 的大小及其与x 轴所夹的锐角α ，则有 ? ??-==ααsin cos F F F F y x （2－2）如将F 沿坐标轴方向分解，所得分力F x 、F y 的值与在同轴上的投影F x 、F y 相等。但须注意，力在轴上的投影是代数量，而分力是矢量，不可混为一谈。若已知F x 、F y 值，可求出F 的大小和方向，即 ?? ???=+=x y y x F F F F F αtan 22 （2－3）【设计知识】一、凸轮机构的分类及应用根据凸轮及从动件的形状和运动形式的不同，凸轮机构的分类方法有以下四种：（1）按凸轮的形状分类

凸轮机构的运动学仿真实验_02

机构与零部件设计（Ⅰ）实验报告姓名凸轮机构运动学仿真班号成绩凸轮机构的运动学仿真一、实验目的： 1.理解凸轮轮廓线与从动件运动之间的相互关系，巩固凸轮机构设计及运动分析的理论知识。 2.用虚拟样机技术模拟仿真凸轮机构的设计。二、实验内容： 1．凸轮轮廓线的构建； 2．凸轮机构的三维建模； 3．凸轮机构的运动学仿真。具体要求：设计对心直动滚子从动件凸轮机构已知从动件的运动规律为：当凸轮转过Φ=600时，从动件以等加速等减速运动规律上升h=10mm；凸轮再转过Φ'=1200，从动件停止不动；当凸轮再转过Φ=600时，从动件以等加速等减速运动规律下降h=10mm；其余Φs'=1200，从动件静止不动。已知基圆r b=50mm，滚子半径r=10mm，凸轮厚度10mm。凸轮以等角速度顺时针转动，试设计凸轮机构，并输出从动件运动规律。实验步骤：

三、实验报告：将所建立的凸轮廓线、凸轮机构的三维模型、凸轮机构的从运件运动规律附在实验报告中。机构与零部件设计（Ⅰ）实验报告凸轮机构运动学仿真

对设计结果进行分析思考题： 1．在构建凸轮轮廓线的曲线应注意哪些事项？在建立凸轮机构的三维建模时又应注意哪些事项？建凸轮轮廓曲线时首先该凸轮轮廓曲线分为四段推程阶段（等加速、等减速）、远休止阶段、回程阶段、近休止阶段。建立表达式时较复杂，例如要将上诉规律分为六小段，即b1=30,b2=60,b3=180,b4=210,b5=240,b6=360且a1=0,a2=b1,a3=b2,a4=b3,a5=b4,a6=b5(单位皆为度)。另知在最后插入曲线时要将输入的x1、y1等相互对应，且将Z 值变为0. 还要根据设计任务的要求选择凸轮的类型和从动件运动规律确定凸轮的基圆半径，确定凸轮的轮廓在建立三维模型，表达式的建立时，要注意参数化曲线的建立以及连杆，运动副的定义，特别注意高副的定义。 2．凸轮轮廓线与从动件运动规律之间有什么内在联系？答：凸轮轮廓曲线由从动件的运动规律来决定，要根据从动件的运动规律来设计凸轮轮廓的曲线。 ? ?cos )(sin )(s r y s r x b B b B +=+=

机械原理教案凸轮机构及其设计

第九章凸轮机构及其设计 §9．1 凸轮机构的应用及分类一、凸轮机构的应用凸轮机构是由具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触带动从动件实现预期运动规律的一种高副机构。广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中。（尤其是需要从动件准确地实现某种预期的运动规律时）常用于将“简单转动”→“复杂移动”、“复杂摆动”、“与其它机构组合得到复杂的运动”。图示为内燃机配气凸轮机构。具有曲线轮廓的构件1叫做凸轮，当它作等速转动时，其曲线轮廓通过与推杆2的平底接触，使气阀有规律地开启和闭合。工作对气阀的动作程序及其速度和加速度都有严格的要求，这些要求都是通过凸轮的轮廓曲线来实现的。组成：凸轮、从动件、机架（高副机构）。二、凸轮机构的特点 1）只需改变凸轮廓线，就可以得到复杂的运动规律； 2）设计方法简便； 3）构件少、结构紧凑； 4）与其它机构组合可以得到很复杂的运动规律 5）凸轮机构不宜传递很大的动力； 6）从动件的行程不宜过大； 7）特殊的凸轮廓线有时加工困难。三、凸轮机构的类型

凸轮机构的分类： 1）盘形凸轮按凸轮形状分：2）移动凸轮 3）柱体凸轮 1）尖底从动件；按从动件型式分：2）滚子从动件； 3）平底从动件 1）力封闭→弹簧力、重力等按维持高副接触分（封闭）槽形凸轮 2）几何封闭等宽凸轮等径凸轮共轭凸轮

§9．2 从动件常用运动规律设计凸轮机构时，首先应根据工作要求确定从动件的运动规律，然后再按照这一运动规律设计凸轮廓线。以尖底直动从动件盘形凸轮机构为例，说明从动件的运动规律与凸轮廓线之间的相互关系。基本概念：基圆——凸轮理论轮廓曲线最小向径.r 0所作的圆。行程——从动件由最远点到最近点的位移量h （或摆角）推程——从动件远离凸轮轴心的过程。回程——从动件靠近凸轮轴心的过程。推程运动角——从动件远离凸轮轴心过程，凸轮所转过的角度。名称图形说明尖端从动件从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意的运动规律。这种从动件结构最简单，但尖端处易磨损，故只适用于速度较低和传力不大的场合（实用性较差，但理论意义强）。曲面从动件为了克服尖端从动件的缺点，可以把从动件的端部做成曲面，称为曲面从动件。这种结构形式的从动件在生产中应用较多。滚子从动件为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮，把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，因此摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形式的从动件应用很广（并不适宜高速）。平底从动件从动件与凸轮轮廓之间为线接触，接触处易形成油膜，润滑状况好。此外，在不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力始终垂直于从动件的平底，受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。缺点是与之配合的凸轮轮廓必须全部为外凸形状。

凸轮机构设计及运动分析

凸轮机构设计及运动分析问题描述：如图1所示为以对心直动尖顶盘形凸轮机构。从动杆位移s随时间变化曲线如图2所示。要求设计凸轮机构并分析从动件速度v，加速度a随时间变化的规律，及应力、应变随时间变化的规律。任务与要求 1.设计满图2运动规律的凸轮机构；（要有设计计算步骤） 2.对所设计的机构运用ansys软件分析从动件速度、加速度随时间变化的规律； 3.查阅资料、了解所给机构的在生产、生活中的应用，说明其工作原理，并附相应的图片或视频。凸轮机构设计及运动分析指导书

一、设计的目的通过设计，训练学生机构设计的能力，掌握运用ANSYS Workbench进行瞬态动力学分析的方法、步骤和过程，提高学生解决实际问题的能力。二、设计报告的主要要求设计报告包括设计报告书Word文档和Powerpoint演示文稿两部分。 1.设计报告书内容包括目录、任务书、正文、参考文献、组员工作内容表。 (1)文档格式严格遵守设计书文档规范要求。 (2)目录必须层次清楚，并标有页码数。 (3)正文按章节编写，按照任务书要求合理安排内容，并附有参考文献。 2.Powerpoint演示文稿要求内容简洁，重点突出。三、人员要求：1人四、时间安排 1.布置任务、准备、查阅资料：2天； 2.机构设计及动画：6天； 3.Ansys分析：6天； 4.编写报告书、Powerpint演示文稿、验收：2天。 5.答辩。五、成绩形成：设计报告书：50分；答辩：50分组内成员按实际完成工作量评定每位学生最终成绩；不参加答辩的学生没有答辩成绩。六、参考资料：机械原理的平面机构，ansys机械工程应用精华59例

机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章凸轮机构教案资料

第三章凸轮机构及其设计 3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√，否则打×) （1）为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。( ) （2）若凸轮机构的压力角过大，可用增大基圆半径来解决。( ) （3）从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。( ) （4）凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。( ) （5）滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。( ) 解答：（1）√（2）√（3）×（4）√（5）√ 3 - 2 填空题（1）对于外凸凸轮，为了保证有正常的实际轮廓，其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。（2）滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。（3）在凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，有冲击。（4）绘制凸轮轮廓曲线时，常采用法，其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度，使凸轮相对固定。（5）直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为，其基圆半径应按条件确定。解答：（1）小于（2）凸轮回转中心到凸轮理论轮廓（3）柔性冲击（4）反转法相反的（5）0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径 3 - 3 简答题（1）凸轮机构中，常用的从动件运动规律有哪几种？各用于什么场合？解答： 1）等速运动规律刚性冲击（硬冲）低速轻载 2）等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载 3）简谐（余弦）运动规律柔性冲击中低速中载 4）正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载 5）3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载（2）何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系？压力角的大小对凸轮的传动有何影响？解答：在不计摩擦时，凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角，称为凸轮机构的压力角。基圆半径愈大，机构压力角愈小，但机构愈不紧凑；基圆半径愈小，机构压力角愈大，机

机械原理大作业——凸轮机构运动分析

机械原理大作业凸轮机构运动分析学号姓名院系专业完成日期设计题号指导教师一、设计如图1所示直动从动件盘形凸轮机构。其原始参数见表1。

图1 行程（mm）升程运动角（°）升程运动规律升程许用压力角（°）回程运动角（°）回程运动规律回程许用压力角（°）远休止角（°）近休止角（°） 35 80 余弦加速度35 60 3-4-5 多项式 70 100 120 表1 二、计算流程图

凸轮机构分析建立数学模型位移方程速度方程加速度方程速度线图位移线图加速线图 ds/d Ψ-s 曲线升程压力角回程压力角确定轴向及基圆半径压力角图确定滚子半径实际轮廓理论轮廓轮廓图结束三、建立数学模型 1. 位移、速度、加速度、ds/dψ-s 、压力角图（1）运动方程： A.升程运动方程（余弦加速度）： ? ?? ? ? ≤≤π?940 ??????-= )cos(12h 01?φπs )sin(20 011?φπφωπh v =

)cos(202 212 1 ?φπφωπh a = B.远休止方程： ?? ? ??≤≤π?π94 h s =2 02=v 02=a C.回程运动方程（3-4-5多项式）： ??? ? ?≤≤π?π34 ])(*6)(*15)( *101[5 0' 040'030'03φφφ?φφφ?φφφ?s s s h s -----+---= ])(*30)(*60)( *30[4 '030'020'00'1 3φφφ?φφφ?φφφ?φωs s s h v --+------ = ])(*120)(*180)( *60[3 ' 020'00'02 0'2 1 3φφφ?φφφ?φφφ?φωs s s h a --+------ = D.近休止方程： ?? ? ??≤≤π?π34 04=s 04=v 04=a (2)源代码及作图（matlab ） syms a1 a2 a3 a4;

第6章间歇运动机构习题

第六章其他常用机构习题 6-1.棘爪的工作条件应为棘齿偏斜角φ_________摩擦角ρ。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-2.在棘轮、棘爪的几何尺寸计算中，齿槽夹角的经验值一般取为_______。 A.30°或35° B.45°或50° C.55°或60° D.65°或70° 6-3.人在骑自行车时能够实现不蹬踏板的自由滑行，这是________机构实现超越运动的结果。 A.凸轮 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-4.在单销的槽轮机构中，径向槽数目应为_________。 A.等于3 B.小于3 C.大于3 D.大于或等于3 6-5.销的槽轮机构中，槽轮机构的运动时间总是________静止时间。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 6-6.对于单销的槽轮机构，槽轮运动的时间和静止的时间之比应为_________。 A.大于1 B.等于1 C.小于1 D.大于或等于1 6-7.四槽单销的槽轮机构的运动特性系数为________。 A. 0.2 B. 0.25 C. 0.3 D. 0.35 6-8.对于槽数z=3的槽轮机构，其圆销数目最多是________个。 A.2 B.3 C.4 D.5 6-9.在以下间歇运动机构中，________机构更适应于高速工作情况。 A.凸轮间歇运动 B.不完全齿轮 C.棘轮 D.槽轮 6-10.电影院放电影时，是利用电影放映机卷片机内部的_________机构，实现的胶片画面的依次停留，从而使人们通过视觉暂留获得连续场景。 A.凸轮 B.飞轮 C.棘轮 D.槽轮 6-11为了使齿式棘轮机构的棘爪能顺利进入棘轮齿间，棘轮的棘齿偏斜角φ必须小于摩擦角ρ。（） 6-12.棘轮机构即能实现间歇运动，还能实现超越运动。（） 6-13.棘轮机构只能实现转角的有级性变化，而不能实现转角的无级性变化。（）6-14.摩擦式棘轮机构传动平稳、噪声小、可实现运动的无级调节；但其接触表面易发生滑动。（） 6-15.设计棘轮时，在按照强度要求确定模数之后，棘爪的长度可以由经验公式L=2πm计算。（） 6-16.对于单销槽轮机构，为保证槽轮运动，其运动系数应大于或等于零。（）6-17.单销槽轮机构的运动特性系数总是小于0.5。（） 6-18.无论何种槽轮机构，必然有槽数Z≧3。（） 6-19.槽轮的槽数越大，槽轮的尺寸也一定越大。（） 6-20.凸轮间歇运动机构常用于传递交错轴间的分度运动和需要间歇转位的机械装置中。（） 6-21.________________________________________________________________称为间歇运动机构。 6-22.间歇运动机构主要有以下四种_____________、______________、______________、___________________。 6-23.棘轮机构主要由______________、_______________、_________________。

间歇运动机构习题

第6章间歇运动机构一、填空题 [1]在外啮合槽轮机构中，主动拨盘与从动槽轮的转向___________。 [2]改变棘轮机构摇杆摆角的大小，可以利用改变曲柄______________的方法来实现。 [3]常用的间歇运动机构有___________________和__________________。 [4]在槽轮机构中如要想增加槽轮转动的次数，则要增加_______________。 [5]棘轮机构与槽轮机构相比，一般而言，_________________机构运动平稳性好；________________机构的转角大小可调。 [6]棘轮机构的主动件作________________运动，从动件作_______________性的停、时动的间歇运动。 [7]槽轮机构的主动件是_________________，它以等速作_________________运动，具有径向槽的槽轮是从动件，由它来完成间歇运动。 [8]棘轮机构的主动件是________________，从动件是________________，机架起固定和支撑作用。 [9]棘轮机构和槽轮机构均为______________运动机构。 [10]槽轮机构能把主动轴的等速连续_______________，转换成从动轴的周期性的_______________运动。 [11]摩擦式棘轮机构，是一种无棘齿的棘轮，棘轮是通过与所谓棘爪的摩擦块之间的_________________工作的。 [12]双动式棘轮机构，它的主动件是________________棘爪，它们以先后次序推动棘轮转动，这种机构的间歇停留时间______________。 [13]棘爪和棘轮开始接触的一瞬间，会发生__________________，所以棘轮机构传动的平稳性较差。二、判断题 [1]槽轮机构和棘轮机构一样，可以方便地调节槽轮转角的大小。( ) [2]能使从动件得到周期性的时停、时动的机构，都是间歇运动机构。（） [3]只有槽轮机构才有锁止圆弧。（） [4]槽轮机构必须有锁止圆弧。（） [5]不论是内啮合还是外啮合的槽轮机构，其槽轮的槽形都是径向的。（） [6]槽轮机构的主动件是槽轮。（） [7]棘轮机构的主动件是棘轮。（） [8]棘轮机构，必须具有止回棘爪。（） [9]能实现间歇运动要求的机构，不一定都是间歇运动机构。（） [10]单向间歇运动的棘轮机构，必须要有止回棘爪。（） [11]棘轮机构是把直线往复运动转换成间歇运动的机构。（） [12]只有间歇运动机构，才能实现间歇运动。（） [13]摩擦式棘轮机构可以做双向运动。（） [14]利用调位遮板，既可以调节棘轮的转向，又可以调节棘轮转角的大小。（） [15]摩擦式棘轮机构是“无级”传动的。（） [16]槽轮的转向与主动件的转向相反。（） [17]槽轮的转角大小是可以调节的。（） [18]双向式对称棘爪棘轮机构的棘轮转角大小是不能调节的。（） [19]棘轮的转角大小是可以调节的。（）

机械基础中凸轮机构练习题资料

凸轮机构一、填空 1.凸轮机构主要是由_______、_______和固定机架三个基本构件所组成。 2.按凸轮的外形，凸轮机构主要分为_______凸轮和_______凸轮两种基本类型。 3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_______、_______和平底三种。 4.以凸轮的理论轮廓曲线的最小半径所做的圆称为凸轮的_______。 5.凸轮理论轮廓曲线上的点的某点的法线方向(即从动杆的受力方向）与从动杆速度方向之间的夹角称为凸轮在该点的_______。 6.随着凸轮压力角α增大，有害分力F2将会_______而使从动杆自锁“卡死”，通常对移动式从动杆，推程时限制压力角α_______。 7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条_______线，从动杆等加速等减速运动的位移曲线为一条_______线。 8.等速运动凸轮在速度换接处从动杆将产生_______冲击，引起机构强烈的振动。 9.凸轮机构的移动式从动杆能实现_______。 (a 匀速、平稳的直线运动 b 简偕直线运动 c各种复杂形式的直线运动 10.从动杆的端部形状有_______、_______和平底三种。 11.凸轮与从动件接触处的运动副属于_______。 (a 高副 b 转动副 c 移动副) 12. 要使常用凸轮机构正常工作，必须以凸轮_______。 ( a 作从动件并匀速转动 b 作主动件并变速转动 c 作主动件并匀速转动）13.在要求_______的凸轮机构中，宜使用滚子式从动件。 ( a 传力较大 b 传动准确、灵敏 c 转速较高） 14.使用滚子式从动杆的凸轮机构，为避免运动规律失真，滚子半径r与凸轮理论轮廓曲线外凸部分最小曲率半径ρ最小之间应满足_______。

间歇运动机构教案

间歇运动机构讲解

间歇运动机构

第9章凸轮机构及其设计(有答案)

常见运动功能的机构选型汇总

凸轮机构习题解答复习与练习题参考答案

《常用机构》教案1

第6章-间歇运动机构习题

间歇运动机构

机械设计与实践教案 项目2 凸轮机构设计 (教案)

凸轮机构的运动学仿真实验_02

机械原理教案 凸轮机构及其设计

凸轮机构设计及运动分析

机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章 凸轮机构教案资料

机械原理大作业——凸轮机构运动分析

第6章 间歇运动机构习题

最新常用机械机构介绍

间歇运动机构习题

机械基础中凸轮机构练习题资料

机械设计与实践教案项目2 凸轮机构设计 (教案)

机械原理教案凸轮机构及其设计

机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章凸轮机构教案资料

第6章间歇运动机构习题