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1、43凸轮廓线有画法江苏省徐州技师学院教案首页 授 课 日 期 班 级 课题： 凸轮机构的轮廓画法_ 教学目的、要求： 1、知道常见凸轮机构的类型_ _ 2、掌握顶尖类凸轮机构的的基本画法 _ _ 教学重点、难点： 重点-盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计 难点：“反转法原理”与压力角的概念。 教学方法： 演示法，举例法，类比法，讲授法 教学参考及教具 参考书 _ _ 授课执行情况及分析： 板书设计或授课提纲： 43凸轮廓线有画法 一用作图法设计凸轮廓线 1对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构 2对心直动滚子推杆盘形凸轮机构 二凸轮廓线设计的解析法 教学过程 组织教学 导入新课 进行新课 4 教 学 内 容
2、 一、复习提问 1、凸轮的工作原理是什么？ 2、凸轮的工作规律是怎么样的？ 3、从动件运动规律的几种类型？ 在实际凸轮的工作曲线是怎样的呢，不同的凸轮的工作曲线也不是相同的，因此我们讲几种常见凸轮的工作曲线的画法。 备注 提问 讨论 设疑 43凸轮廓线有画法 一用作图法设计凸轮廓线 针对不同形式的凸轮机构，其作图法也有所不同。我们以三类推杆形式给予分别介绍，同学们要注意理解三类机构设计的异同之处。 1对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构 若已知凸轮的基圆半径rb=25mm，凸轮以等角速度w逆时针方向回转。推杆的运动规律如表4-1所示。 序号 1 2 3 凸轮运动角 推杆的运动规律 等速上升h=20mm
3、 推杆在最高位置不动 等速下降h=20mm 推杆在最低位置不动 重点讲述 板书 说明 0120o 120o150o 150o210o 210360 oo利用作图法设计凸轮廓线的作图步骤如下： 选取适当的比例尺ml，取rb为半径作圆； 先作相应于推程的一段凸轮廓线。为此，根据反转法教学过程 o教 学 内 容 原理，将凸轮机构按-w进行反转，此时凸轮静止不动，而推杆绕凸轮顺时针转动。按顺时针方向先量出推程运动角120，再按一定的分度值将此运动角分成若干等份，并依据推杆的运动规律算出各分点时推杆的位移值S。 考试中，由于学生可以用量角器进行分度，所以角度可取任意值。作图步骤要写清楚。 本题中取分度值
4、为15，据运动规律可求各分点时推杆的位移S如表。 确定推杆在反转运动中所占据的每个位置。为此，根o板书 15据反转法原理，从A点开始，将运动角按顺时针方向按一个分点进行等份，则各等份径向线01，02，08即为推杆在反转运动中所依次占据的位置。 确定出推杆在复合运动中其尖顶所占据的一系列位置。根据表中所示数值s，沿径向等分线由基圆向外量 、 类比 板书 2、K8点，取，得到1、即为推杆在复合运动中其尖顶所占据的一系列位置。 用光滑曲线图4-11 教学过程 教 学 内 容 连接A8，即得推杆升程时凸轮的一段廓线。 凸轮再转过30时，由于推杆停在最高位置不动，故o备注 该段廓线为一圆弧。以O为圆心，
5、以O8为半径画一段圆弧89。 当凸轮再转过60时，推杆等速下降，其廓线可仿照上述步骤进行。 最后，凸轮转过其余的150时，推杆静止不动，该段又是一段圆弧。 按以上作图法绘制的光滑封闭曲线即为凸轮廓线，如图411所示。 对于其它类型的凸轮机构的凸轮廓线设计，同样可根据如上所述反转法原理进行。接下来，我们主要讨论其各自的特点及设计时要注意的问题。 2对心直动滚子推杆盘形凸轮机构 对于这种类型的凸轮机构，由于凸轮转动时滚子的位置线上，但滚子中心位置始终处在该线，推杆的运动规律与滚子中心一致，所以其廓线的设计需要分两步进行。 将滚子中心看作尖顶推杆的尖顶，按前述方法设计出廓线oo 演示 看图分析 讲述
6、 看图分析 讲述 b0，这一廓线称为理论廓线。 图412 以理论廓线上的各点为圆心、以滚子半径rT为半径作教学过程 教 学 内 容 一系列的圆，这些圆的内包络线b即为所求凸轮的实际廓线，如图412所示。 二凸轮廓线设计的解析法 对于精度较高地高速凸轮、检验用的样板凸轮等需要用解析法设计，以适合数控机床加工。在研究过凸轮廓线设计的作图法之后，接下来我们就利用如图4-15所示的偏置滚子直动推杆盘形凸轮机构，介绍解析方法。解析法主要采用解析表达式计算并确定凸轮轮廓，计算工作量大，一般采用计算机精确地计算出凸轮轮廓或刀具轨迹上各点地坐标进行。 如图所示为偏置直动滚子从动件盘型凸轮机构。偏距e、基圆半径
7、rb和从动件运动规律图 415 备注 s=f(j)，凸轮以等角速度w顺时针转动。以凸轮回转中心O为原点，垂直向上为x正方向，水平向左为y正方向，建立直角坐标系Oxy。当从动件的滚子中心从B0点上升到B点时，凸轮转过的角度为j，根据反转法原理，将B点以方向绕原点转过j即得到凸轮轮廓曲线上对应点B点，其坐标为： x=(s+s0)cosj-esinjy=(s+s)sinj+ecosj0rb2-e2 式中：s0初始位置B0点的x坐标值，s0= s 当凸轮转过角j时，从动件的位移s=f(j)。 教学过程 课堂小结 作业 教 学 内 容 而它们的实际轮廓曲线是滚子圆族的包络线，即实际轮廓是理论轮廓的等距线，它们之间的距离为滚子半径rT。 备注
