凸輪傳動機電工程學院機械教研室2020/2/3凸輪類型凸輪概述凸輪設計小結01020304導學凸輪概述01導學

凸輪機構：由凸輪、推桿和機架三個主要構件所組成的高副機構。凸輪：具有控制從動件運動規律的某種曲線或凹槽的主動件。作等速回轉運動或往復移動。凸輪1從動件2機架3O1

1凸輪概述推桿凸輪機架凸輪概述1、凸輪機構的應用當圓柱凸輪１勻速轉動時，通過凹槽中的滾子驅使從動件２往復移動。凸輪每回轉一周，從動件即從儲料器中推出一個毛坯，送到加工位置。凸輪概述1、凸輪機構的應用凸輪概述優點：凸輪機構的優缺點構件少，運動鏈短，結構簡單緊湊，易于設計；可使從動件得到各種預期的運動規律。凸輪概述高副為點、線接觸，易磨損；缺點：所以凸輪機構多用在傳遞動力不大的場合。凸輪機構類型02導學2、凸輪機構的分類1）按凸輪的形狀分：盤形凸輪移動凸輪(TranslatingCam)平面凸輪平面凸輪凸輪機構類型

2、凸輪機構的分類1）按凸輪的形狀分：圓柱凸輪（空間凸輪）凸輪機構類型

凸輪機構類型

2、凸輪機構的分類2）按從動件的形狀分：

尖頂從動件

滾子從動件

平底從動件凸輪機構類型

2）按從動件的形狀分：凸輪機構類型

3）按從動件的運動形式分：

移動從動件偏置移動從動件對心移動從動件凸輪機構類型

3）按從動件的運動形式分：

擺動從動件凸輪機構類型

力鎖合4）按凸輪高副的鎖合方式分：凸輪機構類型

溝槽凸輪等寬凸輪4）按凸輪高副的鎖合方式分：形鎖合(ProfileClosure)。等徑凸輪凸輪機構類型

機構的命名對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構一般凸輪機構的命名原則:布置形式+運動形式+從動件形狀+凸輪形狀凸輪機構類型

凸輪機構設計03導學1、基圓：2、偏距e：從動件導路偏離凸輪回轉中心的距離e。凸輪輪廓上最小向徑為半徑所畫的圓。凸輪機構設計

凸輪機構設計

3、推程：4、行程：從動件尖頂被凸輪輪廓推動，以一定的運動規律由離回轉中心最近位置A到達最遠位置B的過程。從動件在推程中上升的最大位移h。5、推程運動角：δ0=∠AOB與推程相應的凸輪轉角δ0。δ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh凸輪機構設計

7、遠停程角：

從動件在最遠位置停止不動所對應的凸輪轉角δs。δS=

∠BOC6、遠停程：凸輪由B轉動到C，從動件在最遠位置停止不動。δ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh凸輪機構設計

9、近停程角：8、回程運動角：δ0'=∠CODδs'=∠AOD7、回程：從動件在彈簧力或重力作用下，，以一定的運動規律回到起始位置的過程。與回程相應的凸輪轉角δ0'

。從動件在最近位置停止不動所對應的凸輪轉角δs'。δhδs'wAB'rminOBCDδtδsh10、近停程角：與回程相應的凸輪轉角δ0'

。凸輪機構設計

以縱坐標代表從動件位移s2

，橫坐標代表凸輪轉角δ1或時間t，所畫出的圖形為位移曲線圖。11、從動件位移線圖：升—停—降—停tδ1s2ABCDh2pδ0'δs'δ0δsAδ0'δs'wAB'rminOBCDδ0δsh

從動件位移線圖決定于凸輪輪廓曲線的形狀。凸輪機構設計

凸輪機構設計

1.等速運動規律2.等加速-等減速運動規律3.簡諧運動規律作推程運動線圖h

0s

Ov

O

0v0a

O

0∞∞1.等速運動規律從動件在推程（或回程）的運動速度為常數的運動規律。從動件在起始和終止點速度有突變，使瞬時加速度趨于無窮大，從而產生無限值慣性力，并由此對凸輪產生沖擊——剛性沖擊因此只適用于低速、輕載的場合。1.等速運動規律hs

O

0

0/2h/2v

O

0

0/22h

/

0a

O

0/24h

2/

02

0

4h

2/

021.等加速-等減速運動規律從動件在一個行程h中，前半行程做等加速運動，后半行程作等減速運動的運動規律。BAC2.等加速-等減速運動規律★等加速等減速運動規律運動特性：從動件在運動起始、中點和終止點存在柔性沖擊；適用于中速、中載的場合；從動件在起點、中點和終點，因加速度有有限值突變而引起推桿慣性力的有限值突變，并由此對凸輪產生有限的沖擊——柔性沖擊s

Oh

0

0/2

h/20

0

0/2v

Oa

O

0

0/2

2

2

h/202-2

2

h/202

從動件加速度在起點和終點存在有限值突變，故有柔性沖擊;若從動件作無停歇的升－降－升連續往復運動，加速度曲線變為連續曲線，可以避免柔性沖擊;可適用于高速的場合。3.余弦加速-減速運動規律

根據工作條件要求，確定從動件的運動規律，選定凸輪的轉動方向、基圓半徑等，進而對凸輪輪廓曲線進行設計。設計方法:

1.圖解法：簡便易行、直觀，但精度較低，可用于設計一般精度要求的凸輪機構。

2.解析法:精度高，但計算量大，多用于設計精度要求較高的凸輪機構。凸輪輪廓曲線的設計esB1B-B0rb

S-1、圖解法的原理

假想給整個凸輪機構加上一個與凸輪角速度大小相等、方向相反的角速度（-），凸輪將處于靜止狀態；機架則以（-）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。——反轉法凸輪輪廓曲線的設計1、圖解法的原理（反轉法）凸輪輪廓曲線的設計原機構轉化機構凸輪從動件機架

-

=000

-

=-

oS90o120o123567h150o4δ8-凸輪輪廓設計——圖解法尖頂移動從動件盤型凸輪機構（1）選取適當的比例尺作出位移線圖；（2）按基本尺寸作出凸輪機構的初始位置；（3）按-

方向劃分基圓周得c0、c1、c2……等點；并過這些點作射線，即為反轉后的導路線；（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。rbB0B1B2B4B8

B5c1c2c4c5120oc8B6B7c6c7c0c3150o90oB3小結04導學