机械设计基础课件凸轮机构H
机械设计基础课件凸轮机构H(2024)
速度曲线
表示从动件在运动过程中 的速度变化，反映机构的 运动平稳性。
加速度曲线
反映从动件在运动过程中 的加速度变化，体现机构 的冲击和振动情况。
动力性能分析指标
01
压力角
表示凸轮与从动件接触点处法线 方向与从动件运动方向之间的夹 角，影响机构的传动效率。
受力分析
02
03
摩擦与磨损
对凸轮和从动件进行受力分析， 计算机构在不同位置时的受力情 况，为强度设计提供依据。
律等参数。
运动仿真分析
通过CAD软件对凸轮机 构进行运动仿真分析， 观察从动件的运动轨迹 和速度变化等情况。
优化设计
根据仿真分析结果，对 凸轮机构进行优化设计 ，如调整基圆半径、偏 心距等参数，以改善机
构的运动性能。
04
凸轮机构性能分析与优化
运动性能分析指标
01
02
03
位移曲线
描述凸轮从动件在不同角 度下的位移变化，反映机 构的运动规律。
03
凸轮机构设计方法
图解法设计凸轮轮廓
选择基本运动规律
根据工作要求，选择等速、等加 速或简谐运动等基本运动规律作
为凸轮从动件的运动规律。
绘制位移线图
根据选定的运动规律，绘制凸轮 从动件的位移线图。
确定基圆半径和偏心距
根据结构要求和强度条件，确定 凸轮的基圆半径和偏心距。
绘制凸轮轮廓
在位移线图上选取一系列点，通 过几何作图方法绘制出凸轮的轮
凸轮机构工作时，凸轮与从动件之间 为点或线接触，易磨损，故多用于传 力不大的控制机构。
凸轮机构应用领域
自动机械
在自动机械中，凸轮机构可用于实现 各种复杂的动作顺序和动作时间。
机械设计基础第七章凸轮机构
C
s
h
o δ0 δ01 ω
B
t δ’0 δ02 δ
运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S、速度V、
和加速度a 随时间t 的变化规律。
S=S(t)
V=V(t)
a=a(t)
形式：多项式、三角函数。 B’
A
D δ02
r0
δ0
δ’0 δ01
s 位移曲线
h
t o δ0 δ01 δ’0 δ02 δ ω
B
C
精选PPT
在起始和终止处理论上a为精有选PP限T 值，产生柔性冲击。
2.正弦加速度（摆线）运动规律
s
推程：
h
s＝h[δ/δ0-sin(2πδ/δ0)/2π]
δ
v＝hω[1-cos(2πδ/δ0)]/δ0 a＝2πhω2 sin(2πδ/δ0)/δ02
v
δ0
回程：
δ
s＝h[1-δ/δ0’ +sin(2πδ/δ0’)/2π]
缺点：高副，线接触，易磨损，传力不大。
应用：内燃机 、牙膏生产等自动线、补 鞋机、配钥匙机等。 分类：1)按凸轮形状分：盘形、 移动、
圆柱凸轮 ( 端面 ) 。 2)按推杆形状分：尖顶、 滚子、 特点： 平底从动件。 尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构； 滚子――磨损小，应用广； 平底――受力好、润滑好精，选PP用T 于高速传动。
2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸;
4)设计轮廓曲线。
而根据工作要求选定推杆运动规律，是设计凸轮轮廓曲线的前提。
机械设计基础课件凸轮机构H(精品)
凸轮机构定义
凸轮机构是由凸轮、从动件和机 架三个基本构件组成的高副机构 。
凸轮机构分类
根据凸轮形状的不同，可分为盘 形凸轮机构、移动凸轮机构、圆 柱凸轮机构等。
4
凸轮机构工作原理
凸轮机构工作原理
当凸轮转动时，其轮廓曲线会驱动从 动件按预定的运动规律进行往复移动 或摆动。
凸轮机构工作过程
在凸轮机构工作过程中，从动件的位 移、速度和加速度等运动参数会随着 凸轮的转动而发生变化。
采用凸轮机构控制机床各执行部件的协调动作， 实现工件的自动加工。
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24
06
总结与展望
Chapter
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课程总结
凸轮机构基本概念
凸轮轮廓设计
介绍了凸轮机构的基本组成、分类、工作 原理和特点，为后续内容打下基础。
详细阐述了凸轮轮廓设计的原则、方法和 步骤，包括反转法、解析法等，以及凸轮 轮廓曲线的选择和优化。
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凸轮轮廓曲线设计
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等速运动规律
01
凸轮轮廓为直线或圆弧，从动件匀速运动，但存在刚性冲击。
等加速等减速运动规律
02
凸轮轮廓为抛物线，从动件加速度按线性规律变化，无刚性冲
击，但存在柔性冲击。
余弦加速度运动规律
03
凸轮轮廓为余弦曲线，从动件加速度按余弦规律变化，无冲击
在纺织机械中，凸轮机构可用于 控制织物的引纬、打纬和卷取等 动作。
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02
凸轮机构基本构件与术语
Chapter
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凸轮
定义
类型
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构 件，通常作等速回转运动或往复直线 运动。
2024年机械设计基础课件!凸轮机构H
机械设计基础课件!凸轮机构H机械设计基础课件：凸轮机构一、引言在机械设计中，凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮与从动件之间的啮合，实现运动和动力的传递。
凸轮机构具有结构简单、传动可靠、运动平稳等特点，广泛应用于各种机械设备中。
本课件将详细介绍凸轮机构的基本原理、类型、运动规律和设计方法。
二、凸轮机构的基本原理凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。
凸轮是一个具有特定轮廓的旋转件，从动件是与凸轮啮合的部件，机架则是固定凸轮和从动件的支撑结构。
当凸轮旋转时，其轮廓与从动件接触，使从动件产生预期的运动规律。
根据从动件的运动规律，凸轮机构可分为直线运动凸轮机构、摆动凸轮机构和圆柱凸轮机构等。
三、凸轮机构的类型1.直线运动凸轮机构：直线运动凸轮机构是指从动件作直线运动的凸轮机构。
根据从动件的运动方向，直线运动凸轮机构可分为直线往复运动凸轮机构和直线单向运动凸轮机构。
2.摆动凸轮机构：摆动凸轮机构是指从动件作摆动的凸轮机构。
根据从动件的摆动方向，摆动凸轮机构可分为单向摆动凸轮机构和双向摆动凸轮机构。
3.圆柱凸轮机构：圆柱凸轮机构是指凸轮的轮廓呈圆柱形的凸轮机构。
圆柱凸轮机构可分为直圆柱凸轮机构和斜圆柱凸轮机构。
四、凸轮机构的运动规律凸轮机构的运动规律是指从动件在凸轮旋转过程中的运动轨迹。
根据从动件的运动规律，凸轮机构的运动可分为等速运动、等加速运动、等减速运动和组合运动等。
在设计凸轮机构时，应根据实际需求选择合适的运动规律，以满足设备的工作要求。
五、凸轮机构的设计方法1.确定从动件的运动规律：根据设备的工作要求，确定从动件的运动规律，如等速运动、等加速运动等。
2.确定凸轮的轮廓曲线：根据从动件的运动规律，利用数学方法求出凸轮的轮廓曲线。
常用的方法有作图法、解析法和数值法等。
3.确定凸轮的尺寸：根据凸轮的轮廓曲线，计算凸轮的尺寸，如直径、宽度等。
4.确定从动件的结构和尺寸：根据凸轮的尺寸和运动规律，设计从动件的结构和尺寸，如摆杆长度、滚子直径等。
机械设计基础第三章凸轮机构PPT课件
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凸轮机构 ——由凸轮，从动件和 机架构成的三杆高副机构。
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凸轮机构的分类
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Байду номын сангаас
按从动件分： a.按从动件的运动分类
直动从动件凸轮机构 摆动从动件凸轮机构
凹槽凸轮 滚子
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b.按从动件的形状分类
滚子从动件 凸轮机构
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凸轮机构的特点
凸轮机构的优点：
只要适当地设计凸轮的轮廓曲线， 便可使从动件获得任意预定的运 动规律，且机构简单紧凑。
h
凸轮机构的缺点：
凸轮与从动件是高副接触， 比压较大，易于磨损，故
这 动种 力e机 不构 大一 的般 场仅 合用 。于传递
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小 结 按从动件的运动分类
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1.偏心尖顶直动从动件
• 已知基圆半径及从动件位移曲线
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直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
2.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制
已知r0,偏心距e及从动件的运动规律
e
s
120 90 ° 90 ° 60 °
°
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1.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮轮廓的绘制
s成的运动规律称为简谐运动 2
推程
位移 H
0
v2
a2
1(t)
速度
回程
1(t)
加速度
1(t)
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三、其他运动规律
位移 S2 1(t) 曲线：
改进的等加速等减速运动规律 正弦运动规律 高次代数方程