凸轮机构公开课
第三章凸轮机构和间歇机构(教案)(公开课)

a回 a推
凸轮转角 应从回程运动规律的起始位置计量起。
选择运动规律时,要考虑
刚性冲击、柔性冲击 amax、vmax (F、P)
工程中常用高次多项式、改进型的运动规律
位移曲线方程:
s c 0 c 1 c 22 . .c .nn
特 点 : 避 免 了 刚 性 和 柔 性 冲 击
r0一理论廓线的基圆半径
r0
O
1
1
理论廓线
实际廓线
2. 滚子从动件盘形凸轮 分析已知滚子从动件凸轮机构:
滚子中心 从动件的运动规律 中心轨迹与凸轮廓线 等距曲线 中心 尖底 凸轮廓线
理论廓线
以理论廓线为圆心,以滚子半 径 rk为半径作一系列小圆包 洛线实际廓线
r0一理论廓线的基圆半径
动画演示
3 2
r0
O
1
1
理论廓线
实际廓线
3. 滚子从动件盘形凸轮
★ 滚子半径rk的选择
rk ↑ 强度↑;rk不当 运动失真
当凸轮廓线外凸时:
´= - rk
3. 滚子从动件盘形凸轮 ★ 滚子半径rk的选择
rk ↑ 强度↑;rk不当 运动失真
当凸轮廓线外凸时:
´= - rk
若 =rk´= 0 变尖 磨损
2 摩擦式棘轮机构:传递运动较平稳,无噪音,棘轮 的转角可作无级调节,但运动准确性差,不宜用于精 度要求高的场合。
三、不完全齿轮机构 --主动轮的整周连续回转转换为从动轮的单向间歇转动
不完全内齿
不完全外齿
The End
作业1:
在图示凸轮机构中,标出凸轮与从动件由A点接触到B点
接触时,凸轮的转角 ;从动件的位移量S及从动件的行程h
中职机械基础课件-凸轮机构

凸轮轮廓的加工方法 用于低速、轻载场合的凸轮,可以应用反转法原理在未淬火凸轮轮坯上通过作图法绘制轮廓曲线,采用铣床或用手工锉削办法加工而成。必要时可进行淬火处理,但用这种方法则凸轮的变形难以得到修正
1、铣、锉削加工
采用数控线切割机床对淬火凸轮进行加工,这是目前最常用的一种凸轮加工方法。加工时应用解析法,求出凸轮轮廓曲线的极坐标值(ρ,θ),应用专用编程软件,切割而成。此方法加工出的凸轮精度高,适用于高速、重载的场合
移动凸轮
圆柱凸轮 在圆柱面上开有曲线凹槽的构件。(可看作是将移动凸轮卷成圆柱体而形成的。它是一种空间凸轮机构
按从动件型式分类
1、尖顶从动件
与凸轮是点接触,只用于受力小的低速机构;尖顶能与复杂的凸轮轮廓保持接触,传动精确
2、滚子从动件
与凸轮形成滚动磨擦,可传递较大载荷,应用极广;但凸轮上凹陷的轮廓未必能很好地与滚子接触,会影响实现预期的运动规律
3、平底从动件
受力较好,效率高,接触面油膜易形成,利于润滑,可用于高速
凸轮机构的应用特点
优点:结构简单紧凑,工作可靠,设计适当的凸轮轮廓曲线,可使从动件获得任意预期的运动规律。 缺点:凸轮与从动件(杆或滚子)之间以点或线接触,不便于润滑,易磨损。 应用:多用于传力不大的场合,如自动机械、仪表、控制机构和调节机构中。
从动件
机架
凸轮
1 凸轮机构概述
内燃机配气机构
自动车床走刀机构
自动车床走刀机构
靠模车削机构
靠模车削机构
1-凸轮
2-从动件
3-机架 凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触,迫使从动件作有规律的直线往复运动(直动)或摆动。
2 凸轮机构的分类与特点
凸轮(公开课)PPT课件

2021/2/11 第五章 凸轮机构
4 §6—1 凸轮机构概述
§9-1 凸轮机构的应用及分类
一、凸轮机构的应用
盘形凸轮机构 在印刷机中的应用
2021/2/11
等经凸轮机构 在机械加工中的应用
5
利用分度凸轮 机构实现转位
2021/2/11
圆柱凸轮机构在机 械加工中的应用
6
二、凸轮机构的分类
凸轮机构分类
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师:XXXXXX XX年XX月XX日
1、按两活动构件之间 平面凸轮机构 相对运动特性分类 (凸轮形状) 空间凸轮机构
2、按从动件(推杆) 形状分类
尖顶推杆 滚子推杆 平底推杆
盘形凸轮
移动凸轮 圆柱凸轮
3、按凸轮高副保持 接触方式分类
力封闭(推杆重力、弹簧力等)
几何封闭(利用凸轮或者推杆 的特殊几何结构)
2021/2/11
7
1、按两活动构件之间的相对运动特性分类
一、凸轮机构的基本组成
图示为内燃机中控制气阀开闭的凸轮机构。它利用连续转 动的凸轮的轮廓,迫使气阀的气门杆往复移动,从而按预定的 时间打开或关闭气阀,完成配气要求。利用弹簧的作用力使气 门杆组件紧贴凸轮的轮廓曲面。
2021/2/11 第五章 凸轮机构
1 §6—1 凸轮机构概述
一、凸轮机构的基本组成
2轮机构概述
一、凸轮机构的基本组成
凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。 在凸轮机构中,凸轮通常作主动件并作等速回转或移动,借助 其曲线轮廓(或凹槽)使从动件作相应的运动(摆动或移动)。 只要改变凸轮轮廓的外形,就能使从动件实现不同要求的运动 规律。凸轮机构结构简单、紧凑。但凸轮机构中包含有高副, 因此不宜传递较大的动力,此外,凸轮的曲线轮廓加工制造比 较复杂。所以凸轮机构一般适用于实现特殊要求的运动规律而 传力不太大的场合。
总凸轮机构专题知识讲座

第四章 凸轮机构
5. 反凸轮机构
推杆为主动件,凸轮为从动件
9.2 推杆运动规律设计
9.2.1 凸轮机构旳基本概念
基圆─以凸轮轮廓旳最小向径rb所
作旳圆
推程─推杆从距凸轮转动中心近来
点向最远点运动旳过程;
推程运动角δ0─推程凸轮相应所
——工作轮廓方程
注意:e旳正负:
凸轮逆时针,e偏在右侧时——为正;e偏在左侧——为负; 凸轮顺时针,e偏在右侧时——为负;e偏在左侧——为正;
2)对心直动平底推杆盘形凸轮
建立坐标系如图: 反转δ后,推杆移动距离为S,
P点为相对瞬心, 推杆移动速度为:v=vp=OPω
OP= v/ω =(ds/dt)/(dδ/dt)
力锁合对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构
其他 形锁合 偏置 摆动
滚子从动件 空间凸轮
类型
平低从动件 移动凸轮
单击鼠标
能够组合出多种类型旳凸轮机构……
继续……
第四章 凸轮机构
二、 凸轮机构旳分类与命名 1. 按凸轮旳形状分类
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮12
盘形凸轮:最基本旳形式,构造简朴,应用最为广泛 移动凸轮:凸轮相对机架做直线运动 圆柱凸轮:空间凸轮机构
对强度和耐磨性要求↑。
对高速凸轮,希望amax 愈小愈好。
第四章 凸轮机构
9.3 凸轮轮廓旳设计
9.3.1 基本原理(反转法)
正转 反转
反转后,推杆尖端旳运动轨迹就是凸轮旳轮廓曲线。
第四章 凸轮机构
2. 直动滚子从动件盘形凸轮 (1)将滚子中心视为尖顶,按尖顶从动杆设计一凸轮轮廓— —理论轮廓。
凸轮机构完整课件

10、近停程角:
从动件在最近位置停止不动所 对应的凸轮转角δs'。
δs' =∠AOD 精品
O
B'
h
A
δs' D δt
δh δs
w
B
C
23
11.从动件位移线图:
以纵坐标代表从动件位移s2 , 横坐标代表凸轮转角δ1 或时间t, 所画出的图形为位移曲线图。
O
B'
h
A
δs' D δ0
凸轮 推杆
机架
精品
3
(一)凸轮机构的应用及分类
1.凸轮机构的应用
当圆柱凸轮1匀速转动时, 通过凹槽中的滚子驱使从动件2往 复移动。凸轮每回转一周, 从动件即从储料器中推出一个毛坯, 送到加工位置。
精品
4
(一)凸轮机构的应用及分类
1.凸轮机构的应用
精品
5
(一)凸轮机构的应用及分类 凸轮机构的优缺点 优点: 构件少, 运动链短, 结构简单紧凑, 易于
δ0 ' δs
w
B
C
s2
BC
h
A
δ0 δs
D Aδ1
δ0 ' δs' t
2p
升—停—降—停
从动件位移线图决定于 凸轮轮廓曲线的形状。
精品
24
(二)从动件常用的运动规律
1.等速运动规律 2.等加速-等减速运动规律 3.简谐运动规律
精品
25
s
1.等速运动规律
h
从动件在推程(或回程)的运动 速度为常数的运动规律。
7、远停程角: 从动件在最远位置停止 不动所对应的凸轮转角 δs。
第4章凸轮机构课件

在此图中R=h/2, 当凸轮转角φ=Φ时,θ=π,则θ/π=φ/Φ。 将R, θ代入上式并对φ求一阶和二阶导数,可得从动件在推程中 作简谐运动时的运动方程为
s
h 2
1
c
os
v
h
2
sin
(4-4)
a
2h
22
2
cos
当从动件按简谐运动规律运动时,如图4-11所示,其加速 度曲线为余弦曲线,故又称为余弦加速度运动规律。由加速度 线图可知,这种运动规律在开始和终止两点处加速度有突变, 也会产生柔性冲击,只适用于中速场合。只有当加速度曲线保 持连续(如图4-11中的虚线所示)时, 才能避免柔性冲击。
可以作出从动件的速度线图(v—φ线图)和从动件的加速度线图
(a—φ线图), 它们统称为从动件的运动线图。
图4-7 尖顶移动从动件凸轮机构
4.2.1
1.
从动件在推程作等速运动时,其位移、速度和加速度的运 动线图如图4-8所示。在此阶段,经过时间t0(相应的凸轮转角为
Φ),从动件完成升程h,所以从动件的速度v0=h/t0为常数, 速
(2) 对从动件的运动规律有特殊要求,而凸轮转速又不高 时,应首先从满足工作需要出发来选择从动件的运动规律,其 次考虑其动力特性和是否便于加工。例如,对于图4-3所示的自 动机床上控制刀架进给的凸轮机构,为了使被加工的零件具有 较好的表面质量,同时使机床载荷稳定,一般要求刀具进刀时 作等速运动。在设计这一凸轮机构时,对应于进刀过程的从动 件的运动规律应选取等速运动规律。但考虑到全推程等速运动 规律在运动起始和终止位置时有刚性冲击,动力学特性较差, 可在这两处作适当改进,以保证在满足刀具等速进刀的前提下, 又具有较好的动力学特性。
机械基础教案第二十一讲凸轮机构02(公开课)

安徽淮北煤电技师学院2012~2013学年第二学期教案教具含电教设备凸轮机构的模型。
时间分配教学内容及过程教学方法及教学内容的拾漏补遗一、凸轮机构的工作过程:(1)基本概念1、基圆:以凸轮轮廓最小半径 rb所作的圆2、推程:从动件经过轮廓AB段,从动件被推到最高位置3、推程角:角δ0,这个行程称为,δ2称为4、回程:经过轮廓CD段,从动件由最高位置回到最低位置;先复习第二十讲的内容,就凸轮机构的组成、分类及应用特点等进行提问。
№:9-3时间分配教学内容及过程教学方法及教学内容的拾漏补遗5、回程角:角δ26、远停程角:角δ17、近停程角:角δ3(2)凸轮与从动件的关系凸轮的轮廓机构取决于从动件的运动规律,从动件的运动规律取决于工作要求。
二、从动件的运动规律1.等速运动规律当凸轮作等角速度旋转时,从动件上升或下降的速度为一常数,这种运动规律称为等速运动规律。
1)位移曲线(S—δ曲线)若从动件在整个升程中的总位移为 h,凸轮上对应的升,那么由运动学可知,在等速运动中,从动程角为δ件的位移S与时间t的关系为:S=v·t凸轮转角δ与时间t的关系为:δ=ω·t则从动件的位移S与凸轮转角δ之间的关系为:v和ω都是常数,所以位移和转角成正比关系。
因此,从动件作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。
从动件在回程时的位移曲线则与下图相反,是一条向下的斜直线。
2)等速运动凸轮机构的工作特点由于从动件在推程和回程中的速度不变,加速度为零,故运动平稳;但在运动开始和终止时;从动件的速度从零突然增大到v或由v突然减为零,此时,理论上的加速度为无穷大,从动件将产生很大的惯性力,使凸轮机构受到很大冲击,这种冲击称刚性冲击。
随着凸轮的不断转动,从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击,引起强烈振动,对凸轮机构的工作十分不利。
因此,这种凸轮机构一般只适用于低速转动和从动件质量不大的场合。
2.等加速、等减速运动规律当凸轮作等角速度旋转时,从动件在升程(或回程)的前半程作等加速运动,后半程作等减速运动。
第九章_凸轮机构及其设计(公开课)

由于凸轮与平底 的接触面间易形成 油膜,润滑较好, 故常用于高速传动 中。
按推杆的运动形式分 直动推杆 摆动推杆
综合各分类方法,可等到不同类型的凸轮机构
对心直动尖顶推杆 偏置直动滚子推杆 对心直动平底推杆
摆动尖顶推杆
摆动滚子推杆
摆动平底推杆
按凸轮与推杆保持高副接触的方式分 力封闭的凸轮机构
弹簧力封闭 利用弹簧力使推杆与凸轮
第九章
凸轮机构及其设计
第九章
§9-1
凸轮机构及其设计
凸轮机构的应用和分类
§9-2 推杆的运动规律
§9-3 凸轮轮廓曲线的设计
§9-4 凸轮机构基本尺寸的确定
• 基本要求
– 掌握推杆常用的运动规律及其特性 – 能合理确定凸轮机构的基本尺寸 – 掌握凸轮廓线设计的基本原理及其方法
• 重点内容
– 推杆常用运动规律的特点及其选择原则 – 凸轮轮廓曲线的设计
1) 偏置直动尖顶推杆
2) 偏置直动滚子推杆
3) 对心直动平底推杆
2、摆动推杆盘形凸轮机构设计: 3、直动推杆圆柱凸轮机构设计:
三、用解析法设计凸轮廓线:
§9-4 凸轮机构基本尺寸的确定
一、 凸轮机构中的作用力和凸轮机构的压力角:
凸轮机构压力角α:是指推杆所受的正压力方向(沿凸轮廓 线在接触点的法线方向)与其作用点速度方向之间的夹角。
二、 凸轮基圆半径的确定 : 三、滚子推杆滚子半径的选择: 四、平底推杆平底尺寸的确定:
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3、按从动件的运动形式分类
移动 摆动
4、按照凸轮与从动件的锁合方式分类
力锁合 型锁合
课堂作业
• P65选择题的第9、10两题; • P66判断题的第7至18题。
合; (3)凸轮机构可以高速启动,工作准确可靠,且容易设计; (4)凸轮机构以高副接触,易磨损,且接触处难以润滑,故
传递动力不宜过大; (5)在高速凸轮机构中,运动特性很复杂,要精确分析和设
计凸轮轮廓曲线比较困难。
2.应用:适用于传力不大的控制机构和调节机构。
三、凸轮机构的分类 (一)、按凸轮的形状分类 1.盘形凸轮
一、凸轮机构的应用与组成 二、凸轮机构的特点 三、凸轮机构的分类
一、凸轮机构的应用和组成
凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力, 是一种常见的高副机构,结构简单,只要设计出适当的凸轮轮廓 曲线,就可以使从动件实现任何预定的复杂运动规律。
凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力, 是一种常见的高副机构,结构简单,只要设计出适当的凸轮轮廓 曲线,就可以使从动件实现任何预定的复杂运动规律。 (一)、凸轮机构的应用
2.移动凸轮
3.圆柱凸轮
(一)、按凸轮的形状分类
盘形凸轮
移动凸轮
圆柱凸轮
盘形凸轮:最基本的形式,结构简单,应用最为广泛,多
用于行程较短的场合。
移动凸轮:凸轮相对机架做往复直线运动。
圆柱凸轮:空间凸轮机构,主要适用于行程较大的机械。
(二)、按从动件的运动类型分类
移动从动件
摆动从动件
移动从动件:从动件作往复移动,其运动轨迹为一段直线;
摆动从动件:从动件作往复摆动,其运动轨迹为一段圆弧。
(三)、按从动件的形状分类 1.尖顶从动件
特点:构造最简单,动作灵敏,但是容易磨损,适用 于低速、传力小的场合。
2.滚子从动件 特点:磨损较小,适用于传递较大动力。
3.平底从动件
特点:由于接触面积较大,受力比较平稳,而且容易 行程油膜,减少了摩擦。
配气机构
自动车床上的走刀机构
(二)、凸轮机构的组成 1、组成:凸轮、从动件、机架。 2、作用:将凸轮的转动或移动转变为从动件的移动或摆动。
二、凸轮机构的特点
1.特点: (1)只需要设计适当的凸轮轮廓曲线形状,便可使从动件得
到所需的运动规律; (2)结构简单、紧凑,可用于从动件运动规律要求严格的场
1、已经学过的传动机构? 2、还知道哪些的传动机构?
项目五 识别汽车常用机构
任务二 认识凸轮机构
慈溪市锦堂高级职业中学 姚天国
内燃机
思考?
• 1、按照凸轮的形状分类 • 2、按照从动件的形状分类 • 3、按照从动件的运动形式分类 • 4、按照凸轮与从动件的锁合方式分类
任务小结
任务二 认识凸轮机构
(四)、按照凸轮与从动件的锁合方式分类
思考?
力锁合─弹簧力、从动件重 力或其它外力
型锁合─利用高副元素本身的 几何形状(槽凸轮机构)
• 优点:锁合方式结构简单 • 缺点:加大了凸轮的尺寸和重
量
小结:ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、按凸轮的形状分类
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
2、按从动件的形状分类
尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件