机械原理与零件第11单元 凸轮机构.ppt

11.3 凸轮轮廓曲线设计 作图步骤： （1）绘制从动件的位移图 选取位移比例尺μl和角度比例尺μφ，作从动件的位移线图。 （2）确定凸轮机构的初始位置 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 （3）等分位移曲线，得各等分点位移量 。 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 （4）作从动件尖顶轨迹 ；（5）绘制凸轮轮廓。 结论：凸轮的理论轮廓：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓。 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 2.实际轮廓的设计 实际轮廓是指凸轮上与从动件直接接触的轮廓。 实际轮廓的作法是：以理论轮廓为基础，作从动件未端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包络线，此包络线便是凸轮的工作轮廓。 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 3.滚子对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制（简介） （1）已知条件相同，附加条件：滚子半径rT 。 （2）对心滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 （3）凸轮工作轮廓的作法 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 (4)概念 凸轮的理论轮廓：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓 凸轮的工作轮廓：是指凸轮上与从动件直接接触的轮廓。 凸轮工作轮廓的作法是：以理论轮廓为基础，作从动件末端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包络线，此包络线便是凸轮的实际轮廓线。 机械工业出版社 11.3 凸轮轮廓曲线设计 4.对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（简介） 机械工业出版社 11.4 凸轮工作轮廓的校核 11.4.1 凸轮机构的压力角 1.凸轮机构压力角的概念：凸轮轮廓上，从动件的运动速度方向与其受凸轮作用力方向所夹的锐角，称为凸轮机构的压力角，用α表示。 机械工业出版社 11.4 凸轮工作轮廓的校核 2、压力角与作用力的关系 Fy= Fcosα--有效分力 Fx=Fsinα--引起摩擦力，有害分力 讨论：α↑（γ↓） → Fy↓→传力性能差。 α↓（γ↑ ）→ Fy↑→传力性能好。 结论：Fx产生的摩擦力＞ Fy ，从动件不能 运动，凸轮机构产生自锁现象。 机械工业出版社 11.4 凸轮工作轮廓的校核 3.许用压力角[α] 为了保证机构正常工作，并具有良好的传力性能，必须对压力角的大小加以限制，即使机构的最大压力角α max ≤ [α] 。 一般设计中，直动从动件推程中的 [α]=30o~38o，摆动从动件推程[α]=40o~45o。 对于回程，因载荷很小，且从动件在锁合力作用下返回，不易出现自锁，通常只需校核推程压力角。 机械工业出版社 11.4 凸轮工作轮廓的校核 11.4.2 运动失真 从减小接触应力的角度来看，滚子半径越大越好，但是滚子增大后对凸轮实际轮廓线有很大的影响。 运动失真的概念：凸轮的实际轮廓，不能使从动件实现预期给定的运动规律，这种现象称为凸轮的运动失真。 机械工业出版社 机械工业出版社 Copyright 机械工业出版社 案例导入 凸轮机构是机械中的一种常用机构，常用于将主动件的连续转动转变为从动件的往复移动或摆动，能使从动件获得预先给定的运动规律，因而广泛用于自动化和半自动化机械中。 自动车床中的转塔式自动换刀装置 机械工业出版社 案例导入 问题： （1）凸轮的类型有几种，可以实现何种运动？ （2）如何设计凸轮的轮廓以实现从动件预期的运动规律？ （3）如何设计可以保证机构具有良好的传动性能？ 自动车床中的转塔式自动换刀装置 机械工业出版社 凸轮机构 凸轮机构的特点、应用和分类 1 从动件常用的运动规律 2 凸轮轮廓曲线的设计 3 凸轮工作轮廓的校核 4 课堂练习 7 凸轮机构的结构和材料 5 综合案例分析 6 机械工业出版社 学习目标 1 了解凸轮机构的工作原理、分类和应用 2 掌握从动件常用的运动规律和运动特性 3 熟练掌握用图解法设计对心直动从动件盘形凸轮轮廓 机械工业出版社 学习重点、难点 2 凸轮从动件常用的运动规律和运动特性 3 图解法设计尖顶对心直动从动件凸轮轮廓