第4章 凸轮机构 《机械设计基础(第3版)》教案

第4章凸轮机构

基本要求：了解凸轮机构的应用和分类，从动件常用运动规律；掌握按已知运动规律绘制凸轮轮廓；了解压力角、滚子半径及基圆半径对压力角的影响。

重点：从动件常用的运动规律；盘形凸轮轮廓曲线的设计。

难点：盘形凸轮轮廓曲线的设计；压力角、滚子半径及基圆半径对压力角的影响。

学时：课堂教学：5学时

教学方法：多媒体结合板书。

4.1 凸轮机构的应用和分类

4.1.1 凸轮机构的应用

1、组成：凸轮:个具有曲线轮廓或凹槽的构件；

从动件:被凸轮直接推动的构件；

机架。

2、特点：优点：1、可使从动件得到各种预期的运动规律。

2、结构紧凑。

缺点：1、高副接触，易于磨损，多用于传递力不太大的场合。

2、加工比较困难。

3、从动件行程不宜过大，否则会使凸轮变得笨重。

4.1.2 凸轮机构的分类

1、按凸轮的形状分：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。

2、按从动件的形状分：尖端从动件、滚子从动件、平底从动件。

3、按从动件运动形式分：直动从动件（包括:对心直动从动件和偏置直动从动件）、摆动从动件。

4、按从动件与凸轮保持接触的方式分：力封闭、几何封闭。

δ

δ

δ

δνh ω/δ

＋∞

－∞

图7-7δ

δ

δ

δ

2hω/δ

υ

4hω/图7-8

δ

4.2 从动件的运动规律

4.2.1 基本概念

1、基圆——以凸轮的最小曲率半径为半径所作的圆称为基圆，基圆半径用r 0表示。

2、推程，推程运动角δ0；

3、远休止，远休止角δ01；

4、回程，回程运动角δ0ˊ；

5、近休止，近休止角δ02；

6、行程——从动件在推程或回程中移动的距离，用h 表示。

4.2.2 从动件运动规律

——从动件在推程或回程时，其位移 s 、 速度 v 和加速度 a 随时间 t 变化的规律。 1、等速运动规律 推程： s =h δ/δ0

v = h ω/δ0 a =0

回程： s =h (1-δ/δ0ˊ) v =-h ω/δ0ˊ a =0

图4-1 等速运动规律 图4-2 二次多项式运动规律