凸輪機(jī)構(gòu)及其他常用機(jī)構(gòu)

第四章 凸輪機(jī)構(gòu) 特點(diǎn) : 運(yùn)動(dòng)精度高 ;結(jié)構(gòu)緊湊 ;能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜運(yùn)動(dòng) 組成 : 機(jī)架、凸輪、從動(dòng)件 4 1 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用和分類 一、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用 廣泛 二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類 凸 輪 機(jī) 構(gòu) 分 類 1、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間 相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類 2、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副 元素形狀分類 3、按凸輪高副的鎖 合方式分類 平面凸輪機(jī)構(gòu) 空間凸輪機(jī)構(gòu) 盤形凸輪 移動(dòng)凸輪 尖頂從動(dòng)件 滾子從動(dòng)件 平底從動(dòng)件 力鎖合 形鎖合 1、按兩活動(dòng)構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性分類 （ 1）平面凸輪機(jī)構(gòu) 1）盤形凸輪 2）移動(dòng)凸輪 （ 2）空間凸輪機(jī)構(gòu) 2、按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)副元素形狀分類 （ 1） 直動(dòng)尖頂從動(dòng)件 對(duì)心直動(dòng)尖頂從動(dòng)件 偏置直動(dòng)尖頂從動(dòng)件 （ 2）直動(dòng)滾子從動(dòng)件 （ 3）直動(dòng)平底從動(dòng)件 根據(jù)運(yùn)動(dòng)形式的不同，以上三種從動(dòng)件還可分為直動(dòng)從 動(dòng)件，擺動(dòng)從動(dòng)件，平面復(fù)雜運(yùn)動(dòng)從動(dòng)件。 擺動(dòng)滾子從動(dòng)件 擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)： 只要設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，即可使從?dòng)件實(shí)現(xiàn) 預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、工作可靠。 凸輪為高副接觸（點(diǎn)或線），壓強(qiáng)較大，容易磨 損，凸輪輪廓加工比較困難，費(fèi)用較高。 優(yōu)點(diǎn) ： 缺點(diǎn)： 4 2 從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其選擇 一、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (剛性沖擊 ,低速輕載 ) 二、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (柔性沖擊 ) 三、簡諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (柔性沖擊次數(shù)少 ) 四、正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (無剛性和柔性沖擊 ) 凸輪基圓半徑 從動(dòng)件推程 從動(dòng)件回程 推程運(yùn)動(dòng)角 回程運(yùn)動(dòng)角 從動(dòng)件遠(yuǎn) (近 )休 遠(yuǎn)（近）休止角 一、凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)及基本名詞術(shù)語 二、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律 等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 h 0 s 0 s 等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0 s 0 s h 余弦加速度（簡諧）運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0 s 0 s h 正弦加速度（擺線）運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0 s 0 s h 3-4-5多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律 0 s 0 s h 三、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇 在選擇從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，除要考慮剛性沖擊與柔性 沖擊外，還應(yīng)該考慮各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度幅值 、加速 度幅值 及其影響加以分析和比較。 maxvmaxa maxv maxa maxmv從動(dòng)件動(dòng)量 maxma從動(dòng)件慣性力 對(duì)于重載凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)選擇 值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律； 對(duì)于高速凸輪機(jī)構(gòu)，宜選擇 值較小的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 maxv maxa 4 3 圖解法設(shè)計(jì)凸輪輪廓 1 對(duì)心尖頂直動(dòng)從動(dòng)件的盤形凸輪 2 對(duì)心滾子直動(dòng)從動(dòng)件的盤形凸輪 3 對(duì)心偏置尖頂從動(dòng)件的盤形凸輪 4 對(duì)心偏置滾子從動(dòng)件的盤形凸輪 5 平底直動(dòng)從動(dòng)件的盤形凸輪 4 4 設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)注意的問題 一、滾子半徑的選取 1 內(nèi)凹輪廓曲線 2 外凸輪廓曲線 二、凸輪機(jī)構(gòu)壓力角 三、基圓半徑的取值對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的影響 一、滾子半徑的選擇 ra r 1. 凸輪理論輪廓的內(nèi)凹部分 工作輪廓曲率半徑 、 理論輪廓曲率半徑 與滾子半徑 三 者之間的關(guān)系為： a rr 理論輪廓 工作輪廓 滾子 2. 凸輪理論輪廓的外凸部分 ra r 工作輪廓曲率半徑 理論輪廓曲率半徑 與滾子半徑 三者之間 關(guān)系為： a rr 0a rr rr 0 a 0a r r 4 5 常用的間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 一、棘輪機(jī)構(gòu) 1 組成 :棘輪 ;棘爪 ;機(jī)架 ;制動(dòng)棘爪 2 分類 :-單向棘輪 -雙向棘輪 -摩擦式棘輪 二、槽輪機(jī)構(gòu)的組成及其工作原理 主動(dòng)撥盤 從動(dòng)槽輪 鎖止弧 鎖止弧 徑向槽 圓柱銷 主動(dòng)撥盤轉(zhuǎn)動(dòng) 圓柱銷進(jìn)入徑向槽 鎖止弧松開 從動(dòng)槽輪轉(zhuǎn)動(dòng) 撥盤轉(zhuǎn)過角 21 槽輪轉(zhuǎn)過 22 圓柱銷脫出徑向槽 槽輪另一鎖止弧被撥盤鎖止弧鎖住 撥盤轉(zhuǎn)動(dòng)、槽輪靜止 二、槽輪機(jī)構(gòu) 1 工作原理組成 :槽輪 ;撥盤 ;機(jī)架 2 槽輪機(jī)構(gòu)的主要參數(shù) -徑向槽數(shù) -撥盤的圓柱銷數(shù) -運(yùn)動(dòng)特性系數(shù) 1、槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù) 撥盤轉(zhuǎn)一周時(shí)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2與撥盤的運(yùn) 動(dòng)時(shí)間 t1的比值 為槽輪機(jī)構(gòu)的 運(yùn)動(dòng)特性系數(shù) 。 1 2 t t 撥盤轉(zhuǎn)過一周的時(shí)間為： 1 1 2 t 若撥盤上有 k 個(gè)圓柱銷，則撥盤 每轉(zhuǎn)一周， k 次撥動(dòng)槽輪。每次 撥動(dòng)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為： 1 1 2 2 t k 次撥動(dòng)槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為： 1 1 2 2 kt 2 2 1 1 2 k t t ,22 21 z 22 2 z 槽輪徑向槽數(shù) 2 ) 2 ( z k z zk 2 2 要使槽輪運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t20即 ： 0 2z 1 22 z zk 3z 時(shí) 6k （ k=1 5)， 4z 時(shí) 4k （ k=1 3)， 5z 時(shí) 3 10k （ k=1 3)。 三、不完全齒輪機(jī)構(gòu) 四、凸輪式間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)簡單 ;傳動(dòng)平穩(wěn) ;運(yùn)轉(zhuǎn)可靠 重點(diǎn)內(nèi)容 圖解法繪制凸輪輪廓曲線 設(shè)計(jì)凸輪輪廓注意事項(xiàng) 槽輪機(jī)構(gòu)