第六章 凸轮机构

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1、第第六六章章 凸凸轮轮机机构构第六章 凸轮机构第第六六章章 凸凸轮轮机机构构参考文献参考文献张策主编，机械原理与机械设计（上册），机械工业出版社，2004郑文纬、吴克坚，机械原理第七版，高等教育出版社，1997其他机械原理的相关书籍第第六六章章 凸凸轮轮机机构构第一节第一节 概述概述第二节第二节 从动件常用运动规律从动件常用运动规律第三节第三节 图解法设计平面凸轮轮廓图解法设计平面凸轮轮廓第四节第四节 解析法设计平面凸轮轮廓解析法设计平面凸轮轮廓第五节第五节 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定主要内容主要内容第第六六章章 凸凸轮轮机机构构特点：从动件可按任意给定规律运动，结特点：从动

2、件可按任意给定规律运动，结构简单、紧凑；凸轮轮廓加工困难，从动构简单、紧凑；凸轮轮廓加工困难，从动件易磨损。件易磨损。第一节第一节 概述概述一、凸轮机构一、凸轮机构组成：凸轮、从动件和机架组成：凸轮、从动件和机架凸轮：是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，凸轮：是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动。通常作连续等速转动。从动件：按预定运动规律作间歇（或连续）从动件：按预定运动规律作间歇（或连续）直线往复移动或摆动。直线往复移动或摆动。第第六六章章 凸凸轮轮机机构构二、凸轮机构类型二、凸轮机构类型按凸轮的形状分按凸轮的形状分 1. 盘形凸轮盘形凸轮 a） 移动凸轮移动凸轮 b） 2. 圆柱

3、凸轮圆柱凸轮 c）第第六六章章 凸凸轮轮机机构构按从动件的形状分按从动件的形状分 1. 尖底从动件尖底从动件 a） 2. 滚子从动件滚子从动件 b） 3. 平底从动件平底从动件 c）第第六六章章 凸凸轮轮机机构构应用应用 1. 录音机卷带机构录音机卷带机构13245放音键放音键卷带轮卷带轮皮带轮皮带轮摩擦轮摩擦轮录音机卷带机构录音机卷带机构第第六六章章 凸凸轮轮机机构构2. 绕线机构绕线机构作者：潘存云教授绕线机构绕线机构3作者：潘存云教授12A线线第第六六章章 凸凸轮轮机机构构作者：潘存云教授132送料机构送料机构第第六六章章 凸凸轮轮机机构构第二节第二节 从动件常用运动规律从动件常用运动规

4、律回程回程推程推程停程停程盘形凸轮机构盘形凸轮机构基圆基圆rb 行程行程h推程运动角推程运动角 回程运动角回程运动角 远休止运动角远休止运动角 s近休止运动角近休止运动角 s第第六六章章 凸凸轮轮机机构构从动件运动规律是从动件在整个工作循环从动件运动规律是从动件在整个工作循环中，运动参数（位移、速度和加速度）随中，运动参数（位移、速度和加速度）随凸轮转角凸轮转角 变化的规律。变化的规律。从动件的运动规律与一定的凸轮轮廓形状相从动件的运动规律与一定的凸轮轮廓形状相对应。对应。S=S(t)S=S(t)V= =V(t)(t)a= =a(t)(t)有多项式运动规律和三角函数运动规律。有多项式运动规律和

5、三角函数运动规律。第第六六章章 凸凸轮轮机机构构一一.等速运动规律等速运动规律(一次多项式）一次多项式） 00hshvva刚性冲击刚性冲击适用于低速凸轮机构适用于低速凸轮机构 运动线图运动线图位移线图位移线图线图速度线图速度加速度线图加速度线图第第六六章章 凸凸轮轮机机构构二二.等加速等减速运动规律（二次多项式）等加速等减速运动规律（二次多项式） 222202244hshvhaa222222()4()4hshhvha 柔性冲击柔性冲击适用于中、低速凸轮机构适用于中、低速凸轮机构 等减速等减速等加速等加速运动线图运动线图位移线图位移线图速度线图速度线图加速度线图加速度线图第第六六章章 凸凸轮轮机

6、机构构三三.简谐运动规律简谐运动规律（余弦加速度）（余弦加速度）2221(1 cos)2sin2cos2shvha 在运动始末点（在运动始末点（A、E点），点），加速度有变化柔性冲击，加速度有变化柔性冲击，只适于中速。只适于中速。当从动件作连续升当从动件作连续升-降循环运动时，降循环运动时， 加速度曲加速度曲线连续，无线连续，无 冲击，可用于高速凸轮机构。冲击，可用于高速凸轮机构。运动线图运动线图位移线图位移线图速度线图速度线图加速度线图加速度线图第第六六章章 凸凸轮轮机机构构三三.摆线运动规律摆线运动规律（正弦加速度）（正弦加速度）cos2sin2)cos1 (2222hahvhs在起始和终

7、止处在起始和终止处没有柔性冲击。没有柔性冲击。 savh0 0无冲击无冲击vmax=2h/0 0amax=6.28=6.28hh2 2/ /0 02 2123456r=h/2=2/=2/0 0第第六六章章 凸凸轮轮机机构构第三节第三节 图解法设计平面凸轮轮廓图解法设计平面凸轮轮廓已知：从动件的运动规律已知：从动件的运动规律 凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径 方法：反转法方法：反转法 原理：设想凸轮固定不动，从动件一方面随原理：设想凸轮固定不动，从动件一方面随导路绕凸轮轴心反方向转动，同时又按给定的运导路绕凸轮轴心反方向转动，同时又按给定的运动规律在导路中作相对运动，从动件尖底的运动动规律在导路中作

8、相对运动，从动件尖底的运动轨迹就是凸轮的轮廓曲线。轨迹就是凸轮的轮廓曲线。第第六六章章 凸凸轮轮机机构构一一. 直动从动件盘形凸轮轮廓直动从动件盘形凸轮轮廓 1、尖底从动件尖底从动件 已知：已知： 从动件导路与凸轮回转中心的偏距从动件导路与凸轮回转中心的偏距e 凸轮基圆半径凸轮基圆半径rb 凸轮以等角速度凸轮以等角速度 逆时针方向转动逆时针方向转动 从动件的位移线图从动件的位移线图第第六六章章 凸凸轮轮机机构构60r0120-1已知基圆半径已知基圆半径r0，角速度角速度和从动件和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。设计步骤小结：设计步骤小结：选比例尺选比例尺l

9、作基圆作基圆r r0 0。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。将各尖顶点连接成一条光滑曲线。135782345 67 8910111213149090A1876543214131211109 6012090901 3 5 7 8911 13 15s 91113121410第第六六章章 凸凸轮轮机机构构O OeA A-1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4k6k7k8911 13 151