1、第九章 凸轮机构及其设计,凸轮具有曲线轮廓或凹槽的构件。,被凸轮直接推动的构件。,推杆（或从动件）,凸轮机构的命名,布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形状,运动形式+推杆形状+凸轮形状,推杆+凸轮形状,92 推杆常用运动规律,一、推杆运动规律的名词术语及符号,二、推杆位移、速度、加速度线图,B,C,D,A,三、推杆的常用运动规律,1、 多项式运动规律,1）一次多项式运动规律,（又叫等速运动规律）,冲击特性,刚性冲击,适用场合,低速轻载,2）二次多项式运动规律,（又叫等加速等减速运动规律）,冲击特性,柔性冲击,适用场合,中速轻载,3）五次多项式运动规律,冲击特性,无冲击,适用场合,高速中载,2、
2、 三角函数运动规律,1）余弦加速度运动规律,（又叫简谐运动规律）,冲击特性,适用场合,柔性冲击,中低速重载,2）正弦加速度运动规律,（又叫摆线运动规律）,冲击特性,适用场合,无冲击,中高速轻载,93 图解法设计凸轮廓线,一、图解法凸轮廓线设计的基本原理,给整个机构一（-）的角速度，使凸轮静止不动，此时推杆一方面随导路以角速度（-）绕O轴回转，另一方面又以预期的运动规律沿导路往复移动（或摆动）。,反转法原理：,推杆复合运动=反转运动(-) +预期运动(s或),二、图解法设计凸轮廓线,1、对心直动推杆盘形凸轮廓线的设计,1）对心直动尖底推杆盘形凸轮廓线的设计,步骤,1）选定比例尺l,2）选定初始位
3、置,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）推杆高副元素的包络线,2）对心直动滚子推杆盘形凸轮廓线的设计,要点：,（1）取滚子中心为尖底；,（2）滚子的包络线即为所求的滚子推杆盘形凸轮的廓线。,小结：,（1）理论廓线与实际廓线互为等距曲线；,（2）基圆是理论廓线上以最小向径为半径的圆。,3）对心直动平底推杆盘形凸轮廓线的设计,要点：,（1）取平底与导路的交点为尖底；,（2）平底的包络线即为所求的平底推杆盘形凸轮的廓线。,2、偏置直动推杆盘形凸轮廓线的设计,设计要点：,（1）基圆与偏距圆为两同心圆；,（2）反转过程中导路依次所占据的位置为偏距圆的切线。,94 凸轮
4、机构基本尺寸的确定,一、压力角的确定,压力角 不计各构件的重力和惯性力，以及运动副中的摩擦力，作用在从动件上的力P的作用线与力作用点的速度方向线间所夹之锐角。,1、压力角与作用力的关系,2、压力角与机构尺寸的关系,越小越好！,通式,越大，ro越小，机构越紧凑！,e=0时,3、从动件偏置方向的选择,推程压力角取“”,回程压力角取“”,正偏距,推程压力角取“”,回程压力角取“”,负偏距,4、运动失真,1）对滚子从动件,理论廓线内凹,a= +rr,实际廓线最小曲率半径a0， 实际廓线平滑，不会出现失真。,理论廓线外凸,rr,a= -rr,a= -rr,=rr,rr,实际廓线平滑,运动失真,a= -rr0,a= -rr0, = rr,rr，a0，即，实际廓线变尖磨损运动实真。,rr，a 0，则过度切割 运动实真。, rr,避免滚子从动件运动失真的措施：,减小滚子半径rr,增大基圆半径r0,修改推杆运动规律,2）对平底从动件,平底尺寸不够大,凸轮廓线内凹,凸轮廓线的向径变化太快,避免平底从动件运动失真的措施：,增加平底长度L,增大基圆半径r0,修改推杆运动规律,
