制作/講解：陳燕機械設計根底

之

第四章凸輪機構本章主要內容：§4-1凸輪機構的應用和分類§4-2從動件常用的運動規律§4-3盤形凸輪輪廓曲線的設計§4-4凸輪機構設計的本卷須知應用：從動件的位移、速度、加速度嚴格按預定規律變化的場合組成：高副從動件：移動，擺動凸輪:具有曲線輪廓或凹槽的構件特點：⑴主要用于轉換運動形式凸輪

高副

從動件往復移動擺動

（連續或間歇）

(轉動、移動）⑵可實現從動件任意預定的運動規律，且機構簡單、緊湊⑶比壓較大，易于磨損。∴一般僅用于傳遞功率不大的場合⑷凸輪的加工制造較復雜另外：由于受凸輪尺寸的限制，∴凸輪也不適合用于從動件工作行程較大的地方§4-1凸輪機構的應用和分類一、凸輪機構的應用O1凸輪1從動件2機架313O1123456789101112O2O3粉料壓片機機構系統圖13型腔（料斗）（上沖頭）（下沖頭）〔1〕移動料斗4至型腔上方，并使料斗振動，將粉料裝入型腔。〔2〕下沖頭6下沉，以防止上沖頭12下壓時將型腔內粉料抖出。〔3〕上、下沖頭對粉料加壓，并保壓一定時間。〔4〕上沖頭退出，下沖頭頂出藥片。自動機床凸輪機構二、凸輪機構的分類〔一〕按凸輪的形狀分⑶圓柱凸輪：a.在圓柱面上開有曲線凹槽b.圓柱體端面上做出曲線輪廓盤形移動凸輪平面凸輪圓柱凸輪空間凸輪⑵移動凸輪：回轉中心無窮遠⑴盤狀凸輪：〔簡單，廣泛，行程較小〕二、凸輪機構的分類（一）按凸輪的形狀分〔二〕按從動件上高副元素的幾何形狀分尖頂從動件滾子從動件平底從動件

〔三〕按從動件的運動分擺動從動件移動從動件偏置移動從動件對心移動從動件二、凸輪機構的分類（一）按凸輪的形狀分：（二）按從動件上高副元素的幾何形狀分：第四章凸輪機構§4-1凸輪機構的應用和分類§4-2從動件常用的運動規律§4-3盤形凸輪輪廓曲線的設計§4-4凸輪機構設計的本卷須知§4-2從動件常用的運動規律一、凸輪機構的工作原理二、凸輪機構從動件的常用運動規律一、凸輪機構的工作原理sCDh行程推程運動角遠休止角回程運動角近休止角BosDrbeABC凸輪的基圓該位置為初始位置擺動從動件凸輪機構AO1O2B1B從動件擺角推程運動角CD遠休止角回程運動角近休止角oB最大擺角最大擺角擺角從動件的運動規律：從動件在運動過程中，其位移(S)、速度(V)、加速度(a)隨時間變化的規律。二、凸輪機構從動件的常用運動規律主動件凸輪一般作勻速轉動（角速度為），從動件的運動規律的數學方程式為位移速度dtdsv=加速度dtdva=等速運動規律hv從動件在運動起始位置和終止兩瞬時的加速度在理論上由零值突變為無窮大，慣性力也為無窮大。由此的沖擊稱為剛性沖擊。適用于低速場合。OStOvtOat等加速等減速運動規律149410

在運動規律推程的始末點和前后半程的交接處，加速度發生有限值的突變，產生一定的慣性力，引起沖擊。由此引起的沖擊稱為柔性沖擊。適用于中速、輕載。h1423560st0vvmaxt0amax-amaxat1'2'3'4'5'6'0s123456hvmaxa123456amax-amaxv123456s余弦加速度運動規律該運動規律在推程的開始和終止瞬時，從動件的加速度仍有突變，故存在柔性沖擊。適用于中、低速場合。運動規律總結運動規律沖擊特性適用場合等速剛性低速輕載等加等減速柔性中速輕載余弦柔性中速中載第四章凸輪機構§4-1凸輪機構的應用和分類§4-2從動件常用的運動規律§4-3盤形凸輪輪廓曲線的設計§4-4凸輪機構設計的本卷須知一、凸輪機構的設計任務滿足凸輪機構的輸出件提出的運動要求、動力要求等，凸輪機構的設計大致可分成以下四步：〔1〕從動件運動規律的設計〔2〕凸輪機構根本尺寸的設計〔3〕凸輪機構輪廓曲線的設計〔4〕繪制凸輪機構工作圖二、凸輪輪廓曲線的設計從動件的運動規律[s=s(t)、v=v(t)、a=a(t)]及凸輪機構的根本尺寸〔如r0、e〕及轉向，作出凸輪的輪廓曲線。圖解法解析法1.直動從動件盤形凸輪輪廓的設計2.擺動從動件盤形凸輪輪廓的設計rbesB0BosB1S-S-反轉法原理圖解法的實質假想給正在運動著的整個凸輪機構加上一個與凸輪角速度大小相等、方向相反的公共角速度（-），這樣，各構件的相對運動關系并不改變，但原來以角速度轉動的凸輪將處于靜止狀態；機架（從動件的導路）則以（-）的角速度圍繞凸輪原來的轉動軸線轉動；而從動件一方面隨機架轉動，另一方面又按照給定的運動規律相對機架作往復運動。-rbOoS180o120o60o12345678910h180o60o120oc7c8c9c10B1B3B4B5B8B6B10B7B2B9c0c1c2c3c5c4c6〔1〕按已設計好的運動規律作出位移線圖；〔2〕按根本尺寸作出凸輪機構的初始位置；〔4〕在各反轉導路線上量取與位移圖相應的位移，得B1、B2、等點，即為凸輪輪廓上的點。〔3〕按-方向劃分基圓得c0、c1、c2等點；即得機架反轉的一系列位置；尖頂對心直動從動件盤形凸輪〔1〕按已設計好的運動規律作出位移線圖；-〔2〕按根本尺寸作出凸輪機構的初始位置；〔3〕按-方向劃分偏距圓得c0、c1、c2等點；并過這些點作偏距圓的切線，即為反轉導路線；c1c2c3c4c5c6c7c0erbO180oB1B3B4B2B5B8〔4〕在各反轉導路線上量取與位移圖相應的位移，得B1、B2、等點，即為凸輪輪廓上的點。oS180o120o60o12345678910hB6c10c8c9B7120oB9B1060oB0偏置直動從動件盤形凸輪平底直動從動件盤形凸輪-sO180o120o60o1234567891021180o120o平底凸輪機構擺動從動件的盤型凸輪180o120o60oo12345678910〔1〕作出角位移線圖；〔2〕作初始位置；〔4〕找從動件反轉后的一系列位置，得C1、C2、等點，即為凸輪輪廓上的點。A1A2A3A5A6A7A8A9A10A40000000000〔3〕按-方向劃分圓R得A0、A1、A2等點；即得機架反轉的一系列位置；0rbB0L180°60°120°B1B2B3B4B5B6B7B8B9B101C12C23C3C4C5C6C7C8C9C10ROA0a-滾子直動從動件盤形凸輪xyrbB0"理論輪廓曲線'實際輪廓曲線〔1〕求出滾子中心在固定坐標系oxy中的軌跡〔稱為理論輪廓〕；〔2〕再求滾子從動件凸輪的工作輪廓曲線〔稱為實際輪廓曲線〕。rr注意：〔1〕理論輪廓與實際輪廓互為等距曲線；〔2〕凸輪的基圓半徑是指理論輪廓曲線的最小向徑。CME第四章凸輪機構§4-1凸輪機構的應用和分類§4-2從動件常用的運動規律§4-3盤形凸輪輪廓曲線的設計§4-4凸輪機構設計的本卷須知ttnnA21ov2s2r0rFFxFy壓力角的定義?FfttnnA21ov2s2r0rFFxFy研究壓力角的意義?Ff滾子半徑確實定′minbminmin′bmin=min-rrr