凸轮机构课件
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电子课件-《机械设计基础(第二版)》-B01-1264 模块十 凸轮机构
模块十 凸轮机构
二、凸轮机构的基本类型及应用
见表。
按凸轮的形状分类
模块十 凸轮机构
按凸轮的形状分类
模块十 凸轮机构
按凸轮机构从动件端部结构形式及其运动形式分类
模块十 凸轮机构
按凸轮机构从动件端部结构形式及其运动形式分类
模块十 凸轮机构
按凸轮与从动件维持高副接触 (锁合)的方式分类
模块十 凸轮机构
模块十 凸轮机构
相关知识
一、凸轮机构的基本组成 及应用特点
1.凸轮机构的基本组成 2.凸轮机构的应用特点 (1) 设计适当的凸轮轮廓便可使从动 件得到预期的运动。 (2) 可以高速启动。 (3) 易磨损。 (4)凸轮的轮廓加工困难，从动件的 行程不能过大。
凸轮机构的基本组成 1—机架 2—从动件 3—凸轮
模块十 凸轮机构 课题二 凸轮轮廓曲线的设计 任务引入
偏置尖底移动从动件盘形凸轮机构。试设计该凸轮轮廓曲线。
偏置尖底移动从动件盘形凸轮机构及从动件位移线图
模块十 凸轮机构
任务分析
凸轮机构的运动轨迹分为四段，上升—停止—下降—停止。
模块十 凸轮机构
相关知识
一、凸轮机构的工作过程和有关参数
1.凸轮机构的工作过程 凸轮回转，从动件上升—停止—下降—停止的运动。 2.凸轮机构的概念及参数 (1)基本概念 1)从动件位移线图。 2)从动件运动线图。 (2)基本参数
模块十 凸轮机构
课题一 凸轮机构的认知 课题二 凸轮轮廓曲线的设计
模块十 凸轮机构 课题一 凸轮机构的认知 任务引入
如图所示为内燃机配气机构及其机构运动简图，试分析其运动规阀杆 3—导套 (机架)
模块十 凸轮机构
任务分析
盘形凸轮机构， 在凸轮转动一周，带动气阀杆作上下往复运动。
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 8第八章 凸轮机构
§8—2 凸轮机构的类型
3．平底从动件
4．曲面从动件
易于形成楔形 油膜，润滑较好
可避免因安装位置偏 斜或不对中而造成的表 面应力过大和磨损增大
第八章 凸轮机构
§8—3 凸轮机构工作过程 及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程
凸轮回转时，从动件作“升—停—降—停”的运动循环
1．升
2．停
3．降
4．停
§8—1 凸轮机构概述
二、凸轮机构的特点 1．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
2．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，只适用于传力不大的场合
第八章 凸轮机构
§8—2 凸轮机构的类型
一、凸轮的类型
1．盘形凸轮
2．移动凸轮
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
Hale Waihona Puke §8—1 凸轮机构概述自动车床走刀机构
当凸轮回转时，其曲线凹槽驱使从动件绕
O 点摆动。从动件另一端的扇形齿轮与刀架
下的齿条相啮合，使刀架实现进刀和退刀
§8—1 凸轮机构概述
靠模车削机构
当工件回转时，刀架向左运动，并且在凸轮（靠模板）的 推动下作横向运动，从而切削出与靠模板曲线一致的工件
知识链接
凸轮常用材料
在低速、中小载荷等一般场合下，凸轮材料常 采用45钢、40Cr，并进行表面淬火（硬度为40 ～50HRC）。也可采用15钢、20Cr、20CrMnTi ，并进行渗碳淬火（硬度为56～62HRC）
第八章 凸轮机构
制作：王希波
机械基础
第八章 凸轮机构
第八章 凸轮机构
中职机械基础课件PPT
零件与构件
机械、机器、机构、构件、零件之间的关系
零件
构件
机构
机器
（制造单元）
（传递、转变运动形式）
（运动单元） 机械
（利用机械能做功 或实现能量转换）
本章小结
1．机器、机构的特征及异同点。 2．构件与零件的概念。 3．机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。 4．机器的组成。
第五章 连接
§5－1 键连接 与销连接 §5－2 螺纹连接 §5－3 弹性连接 §5－4 联轴器与离合器
常见机器的类型及应用
机构——具有确定相对运动的构件的组合，它是用来 传递运动和力的构件系统。
汽油机传动机构
机 器 与 机 构 的 区 别
2．机器的组成
机器各组成部分的作用
3．零件与构件
零件——机器及各种设备的基本组成单元。 构件——机构（由许多具有确定的相对运动的构件组 成的）中的运动单元体。
四杆机构——最常用的平面连杆机构，具有 四个构件（包括机架）的低副机构。
平面铰链四杆机构——构件间用四个转动 副相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。
铰链四杆机构：四根杆均 用转动副连接。
滑块四杆机构：杆件间的连 接，除了转动副以外，构件3 与4使用移动副连接。
一、 铰链四杆机构的组成与分类
机架：固定不动的构件4。 连杆：不与机架直接相连的构件2。 连架杆：与机架相连的构件1、3。
2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。 3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合 长度S三种，中等旋合长度N不标注。 4．公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶 径公差带代号，两者一致时则只标注一个公差带代号。内 螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。
梯形螺纹的代号标注
机械、机器、机构、构件、零件之间的关系
零件
构件
机构
机器
（制造单元）
（传递、转变运动形式）
（运动单元） 机械
（利用机械能做功 或实现能量转换）
本章小结
1．机器、机构的特征及异同点。 2．构件与零件的概念。 3．机械、机器、机构、构件、零件之间的关系。 4．机器的组成。
第五章 连接
§5－1 键连接 与销连接 §5－2 螺纹连接 §5－3 弹性连接 §5－4 联轴器与离合器
常见机器的类型及应用
机构——具有确定相对运动的构件的组合，它是用来 传递运动和力的构件系统。
汽油机传动机构
机 器 与 机 构 的 区 别
2．机器的组成
机器各组成部分的作用
3．零件与构件
零件——机器及各种设备的基本组成单元。 构件——机构（由许多具有确定的相对运动的构件组 成的）中的运动单元体。
四杆机构——最常用的平面连杆机构，具有 四个构件（包括机架）的低副机构。
平面铰链四杆机构——构件间用四个转动 副相连的平面四杆机构，简称铰链四杆机构。
铰链四杆机构：四根杆均 用转动副连接。
滑块四杆机构：杆件间的连 接，除了转动副以外，构件3 与4使用移动副连接。
一、 铰链四杆机构的组成与分类
机架：固定不动的构件4。 连杆：不与机架直接相连的构件2。 连架杆：与机架相连的构件1、3。
2．右旋螺纹不标注旋向代号，左旋螺纹则用LH表示。 3．旋合长度有长旋合长度L、中等旋合长度N和短旋合 长度S三种，中等旋合长度N不标注。 4．公差带代号中，前者为中径公差带代号，后者为顶 径公差带代号，两者一致时则只标注一个公差带代号。内 螺纹用大写字母，外螺纹用小写字母。
梯形螺纹的代号标注
第五章 凸轮机构
第五章凸轮机构5.1 概述凸轮机构是最基本的高副机构，由凸轮、从动件和机架所构成，具有结构简单、紧凑、工作可靠的特点。
凸轮机构可以通过设计合理的凸轮轮廓曲线，推动从动件精确地实现各种预期的运动规律，还易于实现多个运动的相互协调配合，它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。
本章主要介绍凸轮机构的基本类型和特点、平面凸轮机构中高副的轮廓曲线设计方法、平面凸轮机构基本尺寸的确定。
5.1.1 凸轮机构的组成及应用一、凸轮机构的组成如图5-1所示，是内燃机气门控制机构，凸轮1旋转，从动件气阀杆随着凸轮轮廓做有规律的运动，完成气门定时的开启、闭合动作。
图5-2所示，为自动车床的进刀凸轮机构。
具有曲线凹槽的构件为凸轮1，当它以等速转动时，利用其曲线凹槽侧面推动从动摆杆2绕固定轴O往复摆动，并通过扇形齿轮和固定在刀架上的齿条啮合，控制刀架的运动。
刀架的运动规律取决于凸轮1上曲线凹槽的形状。
图5- 1 内燃机气门控制机构图5—2 自动机床的进刀凸轮机构1—凸轮 2—气阀 1—圆柱凸轮 2—从动摆杆 3—滚子由以上两个例子可以看出，凸轮机构由凸轮、从动件和机架所构成，其最大优点是：只要设计出适当的凸轮轮廓，就可以使从动件得到预期的运动规律，并且结构简单、紧凑，易于设计。
凸轮通常是具有曲线轮廓或凹槽的构件，当它运动时，通道力（常用弹簧）封闭或几何封闭使其曲线轮廓与从动件形成高副接触，使从动件获得预期的运动。
二、凸轮机构的应用由于凸轮轮廓与从动件之间为高副接触，接触应力较大，易于磨损，因此凸轮机构多用于传递动力不大的场合。
因此，凸轮机构主要具有以下几方面的功能：(1)实现预期的位置及动作时间要求图5—3所示为自动送料凸轮机构，当带有凹槽的圆柱凸轮1转动时，推动从动件2作往复移动，将待加工毛坯3推到加工位置。
凸轮每转动一周，从动件2就从储料罐4中推出一个待加工毛坯。
这种自动送料凸轮机构能够完成输送毛坯到达预期位置并与其他工艺动作的时间相协调配合，但对毛坯的运动规律无特殊要求。
凸轮机构在生产生活中的应用ppt课件
• （2）摆动推杆。即作往复摆动的推杆,分为：摆 动尖顶推杆、摆动滚子推杆和摆动平底推杆。
• (四)按“凸轮”与推杆保持接触的方法分
• （1）力封闭的“凸轮”机构，即利用推杆的重力 、弹簧力或其他外力使推杆与“凸轮”保持接触的 。
• （2）几何封闭的“凸轮”机构，即利用“凸轮”或 推杆的特殊几何结构使“凸轮”与推杆保持接触。 例如凹槽滚子式“凸轮”机构、等宽“凸轮”机构、等 径“凸轮”机构和共轭“凸轮”(或主回“凸轮”)机构。
当具有凹槽的圆柱 “凸轮”回转时，其 凹槽的侧面通过嵌于 凹槽中的滚子迫使推 杆绕其轴作往摆动， 从而控制刀架的进刀 和退刀运动。至于进 刀和退刀的运动规律 如何，则决定于凹槽 曲线的形状。
精选
“凸轮”机构在对开印刷机中的应 用
共轭“凸轮”机构是一 种形封闭的“凸轮”机构，不 需要复位弹簧来保持从动件与 “凸轮”的始终接触，在理论 上不可能有共振，比力封闭“ 凸轮”的运转速度更高。现在 印刷设备有些机构都采用共轭 “凸轮”机构驱动，如印刷机 下摆式递纸机构、下摆式前规 和递纸吸嘴机构，从而增加纸 张的稳纸时，提高纸张的定位 精度和套印精度，机构运动平 稳。
精选
巧克力输送“凸轮”机
当带有凹槽的圆柱 “凸轮”1连续等速 转动时，通过嵌于
其槽中的滚子驱动 从动件2往复移动， “凸轮”1每转动一 周，从动件2即从喂 料器中推出一块巧
克力并将其送至待
包装位置。
构
自动送料“凸轮” 1-圆柱“凸轮” 2精选直动从动件 3-毛坯
总结
虽然“凸轮”机构的 应用受到一定的限制，但还 是被广泛应用于各种机械中 ，特别是自动机械，自动线 中的机械控制装置中。
轮”直接推动的构件。因为在“凸轮”机构中推杆多是从动件
• (四)按“凸轮”与推杆保持接触的方法分
• （1）力封闭的“凸轮”机构，即利用推杆的重力 、弹簧力或其他外力使推杆与“凸轮”保持接触的 。
• （2）几何封闭的“凸轮”机构，即利用“凸轮”或 推杆的特殊几何结构使“凸轮”与推杆保持接触。 例如凹槽滚子式“凸轮”机构、等宽“凸轮”机构、等 径“凸轮”机构和共轭“凸轮”(或主回“凸轮”)机构。
当具有凹槽的圆柱 “凸轮”回转时，其 凹槽的侧面通过嵌于 凹槽中的滚子迫使推 杆绕其轴作往摆动， 从而控制刀架的进刀 和退刀运动。至于进 刀和退刀的运动规律 如何，则决定于凹槽 曲线的形状。
精选
“凸轮”机构在对开印刷机中的应 用
共轭“凸轮”机构是一 种形封闭的“凸轮”机构，不 需要复位弹簧来保持从动件与 “凸轮”的始终接触，在理论 上不可能有共振，比力封闭“ 凸轮”的运转速度更高。现在 印刷设备有些机构都采用共轭 “凸轮”机构驱动，如印刷机 下摆式递纸机构、下摆式前规 和递纸吸嘴机构，从而增加纸 张的稳纸时，提高纸张的定位 精度和套印精度，机构运动平 稳。
精选
巧克力输送“凸轮”机
当带有凹槽的圆柱 “凸轮”1连续等速 转动时，通过嵌于
其槽中的滚子驱动 从动件2往复移动， “凸轮”1每转动一 周，从动件2即从喂 料器中推出一块巧
克力并将其送至待
包装位置。
构
自动送料“凸轮” 1-圆柱“凸轮” 2精选直动从动件 3-毛坯
总结
虽然“凸轮”机构的 应用受到一定的限制，但还 是被广泛应用于各种机械中 ，特别是自动机械，自动线 中的机械控制装置中。
轮”直接推动的构件。因为在“凸轮”机构中推杆多是从动件
《机械设计基础(第3版)》教学课件—第3章 凸轮及间歇运动机构
h
• 设计：凸轮轮廓线
0
120
600
900
求解步骤：
实际轮廓
① 定比例尺
② 初始位置及推杆位移曲线
③ 确定推杆反转运动占据的各 位置
④ 确定推杆预期运动占据的各 位置
⑤ 推杆高副元素族
⑥ 推杆高副元素的包络线
900
3.1.6 凸轮的结构和材料
1．凸轮在轴上的固定方式
当凸轮轮廓尺寸接近轴的直径时，凸轮与轴可制作成一体，如左 图所示；当其尺寸相差比较大时，凸轮与轴分开制造，凸轮与轴通 过键联接，如右图所示；或通过圆锥销联接，如下图所示。
当Ff ＞ Fy 时，机构发生自锁！ 推程[a]为：移动从动件a≤30°
建议
摆动从动件a≤45°
回程[a]为：a≤70o ～ 80°
Ff
a Fy
m
n
3.1.4 凸轮的基圆半径
（1）基圆半径越小，凸轮的外廓尺寸越小。 （2）基圆半径越小，凸轮理论廓线的最小曲率半径越小，滚子 凸轮的实际轮廓容易变尖和交叉。 （3）基圆半径越小，压力角越大，凸轮机构容易自锁。 （4）基圆半径过小，不便于凸轮与轴进行联接。
使从动件实现任何预期的运动规律。
但另一方面，由于凸轮机构是
高副机构，易于磨损，因此只适用
于传递动力不大的场合。
内燃机配汽机构
凸轮的分类
(1)按凸轮的形状分
凸轮 推杆
盘形凸轮： 移动凸轮： 圆柱凸轮：可看成是移动凸轮卷在圆柱体上
推杆
凸轮
(2)按从动件的型式分
尖顶推杆 滚子推杆 平底推杆
• 能与任意凸轮轮廓保持接触，可实 现复杂的运动规律
• 易磨损，只宜用于轻载、低速
• 耐磨、承载大，较常用
第3章 凸轮机构
2 0
02
a
4h12
/
2 0
推程时等减速段
s
h 2h(0 4h1 (0
)2 /
)
/
2 0
2 0
a
4h12
/
2 0
速度连续，加速度不
连续，称为柔性冲击。
用于中、低速场合。
§3 – 2 从动件的常用运动规律
V0=0,
等加速等减速
s
1 2
at 2
当时间为→ 位移为 →
1 1
: :
2 4
: :
对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构 摆动滚子从动件盘形凸轮机构
§3 – 2 从动件的常用运动规律
凸轮机构的运动循环及基本名词术语
凸轮机构的一个运动循环大 致包括：推程、远休程、回 程、近休程四个部分
§3 – 2 从动件的常用运动规律
基圆：以轮廓的最小向径所作的圆 r0－基圆半径 推程：从动件从离回转中心最近→最远的这一过程。 升程ｈ：推程所移动的距离。
机械设计基础
机械设计基础
绪论
机械零件设计概论
平面机构的自由度和速度分析
连接
平面连杆机构
齿轮传动
凸轮机构
蜗杆传动
齿轮机构
带传动和链传动
轮系
轴间歇运动机构 机构运转速 Nhomakorabea波动的调节
滑动轴承
滚动轴承
联轴器、离合器和制动器
回转件的平衡
弹簧
第3章 凸轮机构
§3 – 1 凸轮机构的应用和类型 §3 – 2 从动件的常用运动规律 §3 – 3 凸轮机构的压力角 §3 – 4 图解法设计凸轮轮廓 §3 – 5 解析法设计凸轮轮廓*
什么是凸轮机构
中职机械基础PPTppt课件
机架凸轮机构示意凸轮机构的分类与特点一凸轮机构的分类二凸轮机构的应用特点一凸轮机构的分类按形状分按从动件端部形状和运动形式分盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮尖顶从动件滚子从动件平底从动件尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构盘形凸轮平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构圆柱凸轮自动车床走刀机构二凸轮机构的应用特点优点
工作面为键的两侧面，有较好的对中性 可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度 适用于锥形轴与轮毂的连接 键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接
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21
（三）花键连接
花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿 相互啮合而成的连接。
多齿承载，承载能力高 齿浅，对轴的强度削弱小 对中性及导向性能好 加工需专用设备，成本高
57
【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆的转动，可使被调 螺母产生左、右微量调节。设螺旋副A的导程PhA为1mm， 右旋。要求调整螺杆按图示方向转动一周，被调螺母向左 移动0.2mm，求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向。
解题过程
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58
（三）滚珠螺旋传动简介
完整版ppt课件
59
小结
1．常用螺纹的类型、特点及应用。 2．普通螺纹的主要参数。 3．常用螺纹的螺纹标记。 4．螺旋传动的工作原理、特点和应用形式。 5．普通螺旋传动和差动螺旋传动的移动距离计算 及移动件移动方向的判定。 6．滚珠螺旋传动的应用特点。
47
螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动
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48
螺杆回转，螺母作直线运动
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49
工作面为键的两侧面，有较好的对中性 可在轴上键槽中摆动以适应轮毂上键槽斜度 适用于锥形轴与轮毂的连接 键槽对轴的强度削弱较大，只适用于轻载连接
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21
（三）花键连接
花键连接——由沿轴和轮毂孔周向均布的多个键齿 相互啮合而成的连接。
多齿承载，承载能力高 齿浅，对轴的强度削弱小 对中性及导向性能好 加工需专用设备，成本高
57
【例2】微调螺旋传动中，通过螺杆的转动，可使被调 螺母产生左、右微量调节。设螺旋副A的导程PhA为1mm， 右旋。要求调整螺杆按图示方向转动一周，被调螺母向左 移动0.2mm，求螺旋副B的导程PhB并确定其旋向。
解题过程
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58
（三）滚珠螺旋传动简介
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59
小结
1．常用螺纹的类型、特点及应用。 2．普通螺纹的主要参数。 3．常用螺纹的螺纹标记。 4．螺旋传动的工作原理、特点和应用形式。 5．普通螺旋传动和差动螺旋传动的移动距离计算 及移动件移动方向的判定。 6．滚珠螺旋传动的应用特点。
47
螺杆固定不动，螺母回转并作直线运动
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48
螺杆回转，螺母作直线运动
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49