機械第3章凸輪

第三章凸輪(tūlún)機構3-1凸輪機構的應用和分類3-2從動件的常用運動(yùndòng)規(guī)律3-3按給定從動件運動(yùndòng)規(guī)律繪制凸輪輪廓精品資料3---1凸輪機構(jīgòu)的應用和分類凸輪機構---復雜運動---從動件運動規(guī)律有嚴格要求---原動件連續(xù)運動，從動件間歇運動凸輪：一種具有曲線輪廓或凹槽的構件，運動時，通過點線接觸推動從動件，使其得到(dédào)任意預期的運動規(guī)律凸輪機構：機架，凸輪，從動件優(yōu)缺點：實現(xiàn)各種復雜運動，結構簡單，緊湊，設計方便；存在點線接觸，較易磨損，與連桿機構比，加工復雜精品資料內燃機配氣機構(jīgòu)工作原理：當具有一定曲線輪廓(lúnkuò)的凸輪1等速轉動時，迫使氣閥2在固定的導套3中作往復運動，從而使氣閥能按內燃機工作循環(huán)的要求把氣閥開啟或關閉132精品資料一按凸輪(tūlún)形狀分

（1）盤形凸輪：最基本形式，繞固定軸轉動并有變化半徑（2）移動凸輪：凸輪作直線運動（3）圓柱(yuánzhù)凸輪：移動凸輪卷成圓柱(yuánzhù)體---空間凸輪機構精品資料二按從動件形式(xíngshì)分（1）尖頂從動件：尖頂總能與輪廓接觸，實現(xiàn)(shíxiàn)任意復雜運動規(guī)律，易磨損（2）滾子從動件：耐磨損，承受較大負荷，最常用（3）平底從動件：接觸面易形成油膜，利于潤滑，常用于高速凸輪機構，配合的凸輪輪廓必須外凸尖頂推桿滾子推桿平底推桿精品資料A3---2從動件的常用(chánɡyònɡ)運動規(guī)律從動件的運動規(guī)律是指從動件的位移、速度(sùdù)、加速度(sùdù)等隨時間t或凸輪轉角j變化的規(guī)律基圓(以凸輪輪廓最小向徑所組成的圓)，基圓半徑r0推程，從動件遠離凸輪回轉中心，推程運動角0遠休止，遠休止角01回程，從動件趨近凸輪回轉中心，回程運動角0’

近休止，近休止角02

行程（升程），h運動線圖:

從動件的位移、速度、加速度等隨時間t或凸輪轉角j變化關系圖0010’02r00推程01遠休止0’回程02近休止ts0BCDhA’精品資料（1）等速運動(yùndòng)——一次多項式運動(yùndòng)規(guī)律推程(00)運動方程(fāngchéng)：位移方程(fāngchéng)：速度方程(fāngchéng)：加速度方程(fāngchéng)：運動線圖沖擊特性：始點、末點剛性沖擊（產生無窮大的慣性力）適用場合：低速輕載hs00v0a0-+回程也是一個道理精品資料（2）等加速等減速運動(jiǎnsùyùndònɡ)—二次多項式運動規(guī)律推程運動(yùndòng)方程:運動線圖沖擊特性：起、中、末點柔性沖擊（有限突變慣性力引起的沖擊比剛性沖擊輕微的多）適用場合：低速輕載s00v0a0h/2h/20/20/2h(00/2)(0/20)加速段減速段位移方程速度方程加速度方程精品資料（3）擺線運動(yùndòng)——正弦加速度運動(yùndòng)推程運動(yùndòng)方程：運動線圖沖擊特性：無沖擊適用場合：高速輕載advd0

0012345678sdhA2ph0

精品資料AAAAAAAAAAAAA3---3按給定(ɡěidìnɡ)從動件運動規(guī)律繪制凸輪輪廓解析法、作圖法相對運動原理法:(也稱反轉法):對整個系統(tǒng)(xìtǒng)施加-w運動此時，凸輪保持不動推桿作復合運動=反轉運動(-)+預期運動(s)AAr0-r0（1）直動從動件盤形凸輪精品資料作圖法設計(shèjì)凸輪廓線作圖步驟：1根據(jù)從動件的運動規(guī)律：作出位移線圖S2-δ1，并等分角度2定基圓3作出推桿在反轉運動中依次占據(jù)的位置4據(jù)運動規(guī)律，求出從動件在預期運動中依次占據(jù)的位置5將兩種運動復合，就求出了從動件尖端在復合運動中依次占據(jù)的位置點6將各位置點聯(lián)接成光滑的曲線7在理論(lǐlùn)輪廓上再作出凸輪的實際輪廓精品資料舉例：對心直動滾子(ɡǔnzǐ)推桿盤形凸輪機構已知：r0，推桿運動規(guī)律，滾子半徑(bànjìng)rr,凸輪逆時針方向轉動設計：凸輪廓線解：

1.定比例尺l

2.確定初始位置及推桿位移曲線注：兩條廓線，理論／實際廓線實際廓線基圓rmin理論廓線基圓r03.確定推桿反轉運動占據(jù)的各位置4.確定推桿預期運動占據(jù)的各位置5.推桿高副元素族6.推桿高副元素的包絡線s0h理論輪廓實際輪廓精品資料（2）擺動推桿盤形凸輪(tūlún)機構設計已知：r0，機架長度，推桿運動規(guī)律(guīlǜ)，凸輪逆時針方向轉動設計：凸輪廓線解：

1.定比例尺l

2.初始位置及推桿位移曲線3.確定推桿反轉運動占據(jù)的各位置4.確定推桿預期運動占據(jù)的各位置5.推桿高副元素族6.推桿高副元素的包絡線f210Ff21f22f23f24f25f26f27f28f29f210f211f212精品資料小結(xiǎojié)應用反轉法時應注意：要能正確理解凸輪實際廓線和理論廓線的關系要正確確定推桿的反轉方向正確確定推桿在反轉運動中占據(jù)(zhànjù)的位置直動推桿：推桿在反轉前后兩位置線的夾角應等于凸輪的轉角擺動推桿：反轉前后推桿擺動中心和凸輪軸心的兩連線之間的夾角應等于凸輪的轉角正確確定推桿的位移或擺角直動推桿：位移等于推桿所在位置與理論廓線的交點和與基圓交點之間的距離擺動推桿：角位移等于推桿所在位置與推桿起始位置之間的夾角精品資料一滾子(ɡǔnzǐ)半徑的選擇內凹凸輪廓線：滾子半徑無限制外凸凸輪廓線：理論輪廓的最小曲率(qūlǜ)半徑大于滾子半徑,即min>rr實際設計時，應保證amin=min-rr[a]=3~5mm注意問題精品資料基圓半徑選擇的前提：max[]基圓越大，凸輪推程廓線越平緩；基圓越小，凸輪推程廓線越陡峭(磨損(mósǔn)加劇，甚至引起機構自鎖)二、基圓半徑(bànjìng)的確定基圓r0