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1、第四章 凸轮机构,特点:运动精度高;结构紧凑;能实现复杂运动组成:机架、凸轮、从动件,41 凸轮机构的应用和分类,一、凸轮机构的应用 广泛,二、凸轮机构的分类,凸轮机构分类,1、按两活动构件之间相对运动特性分类,2、按从动件运动副元素形状分类,3、按凸轮高副的锁合方式分类,平面凸轮机构,空间凸轮机构,盘形凸轮,移动凸轮,尖顶从动件,滚子从动件,平底从动件,力锁合,形锁合,1、按两活动构件之间的相对运动特性分类,（1）平面凸轮机构,1）盘形凸轮,2）移动凸轮,（2）空间凸轮机构,2、按从动件运动副元素形状分类,（1）直动尖顶从动件,对心直动尖顶从动件,偏置直动尖顶从动件,（2）直动滚子从动件,（
2、3）直动平底从动件,根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从动件，摆动从动件，平面复杂运动从动件。,摆动滚子从动件,摆动尖顶从动件,凸轮机构的优缺点：,只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现预期的运动规律；结构简单、紧凑、工作可靠。,凸轮为高副接触（点或线），压强较大，容易磨损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。,优点：,缺点：,42 从动件常用的运动规律及其选择,一、等速运动规律(刚性冲击,低速轻载)二、等加速等减速运动规律(柔性冲击)三、简谐运动规律(柔性冲击次数少)四、正弦加速度运动规律(无刚性和柔性冲击),凸轮基圆半径,从动件推程,从动件回程,推程运动角,回程运动角,从动件远
3、(近)休,远（近）休止角,一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语,二、从动件运动规律,等速运动规律,等加速等减速运动规律,余弦加速度（简谐）运动规律,正弦加速度（摆线）运动规律,3-4-5多项式运动规律,三、从动件运动规律的选择,在选择从动件的运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值、加速度幅值 及其影响加以分析和比较。,对于重载凸轮机构，应选择 值较小的运动规律；对于高速凸轮机构，宜选择 值较小的运动规律。,43 图解法设计凸轮轮廓,1 对心尖顶直动从动件的盘形凸轮2 对心滚子直动从动件的盘形凸轮3 对心偏置尖顶从动件的盘形凸轮4 对心偏置滚子从动件的盘形凸轮
4、5 平底直动从动件的盘形凸轮,44 设计凸轮机构应注意的问题,一、滚子半径的选取1 内凹轮廓曲线2 外凸轮廓曲线二、凸轮机构压力角三、基圆半径的取值对凸轮机构的影响,一、滚子半径的选择,1.凸轮理论轮廓的内凹部分,工作轮廓曲率半径、理论轮廓曲率半径 与滚子半径 三者之间的关系为：,2.凸轮理论轮廓的外凸部分,工作轮廓曲率半径 理论轮廓曲率半径 与滚子半径 三者之间关系为：,45 常用的间歇运动机构,一、棘轮机构1 组成:棘轮;棘爪;机架;制动棘爪2 分类:-单向棘轮-双向棘轮-摩擦式棘轮,二、槽轮机构的组成及其工作原理,主动拨盘转动,圆柱销进入径向槽,锁止弧松开,从动槽轮转动,拨盘转过角21,
5、槽轮转过22,圆柱销脱出径向槽,槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住,拨盘转动、槽轮静止,二、槽轮机构1 工作原理组成:槽轮;拨盘;机架2 槽轮机构的主要参数-径向槽数-拨盘的圆柱销数-运动特性系数,1、槽轮机构的运动系数,拨盘转一周时，槽轮的运动时间t2与拨盘的运动时间t1的比值为槽轮机构的运动特性系数。,拨盘转过一周的时间为：,若拨盘上有k 个圆柱销，则拨盘每转一周，k 次拨动槽轮。每次拨动槽轮的运动时间为：,k 次拨动槽轮的运动时间为：,槽轮径向槽数,要使槽轮运动，其运动时间 t20即：,时,（k=15)，,时,（k=13)，,时,（k=13)。,三、不完全齿轮机构四、凸轮式间歇运动机构 结构简单;传动平稳;运转可靠,重点内容,图解法绘制凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓注意事项槽轮机构,
