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1、凸轮机构的应用与分类,凸轮一般作连续等速转动，从动件可作 连续或间歇的往复运动或摆动。凸轮机构广泛用于自动化和半自动化机械中作为控制机构。但凸轮轮廓与从动件间为点、线接触而易磨损，所以不宜承受重载或冲击载荷。,一、组成、特点及应用,凸轮、从动件和机架,组成,凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。,从动件是被凸轮直接推动的构件。,优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，且机构简单紧凑。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。,特点,应用,平面连杆机构虽然应用广泛，但它只能近似地实现给定的运动规律，且设计比较复杂。当从动件须精
2、确地按预定运动规律尤其是复杂运动规律工作时，则常采用凸轮机构。,分度转位机构,二、凸轮机构的分类,凸轮的形状,从动件的形状,凸轮与从动件维持高副接触的方式,从动件的运动形式,按凸轮的形状分类,盘状凸轮,移动凸轮,圆柱凸轮,按从动件形状分类,尖底从动件滚子从动件,平底从动件曲底从动件,按从动件的运动形式分类,直动从动件,摆动从动件,对心直动从动件,偏置直动从动件,按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类,力封闭式,型封闭式,三、凸轮传动的工作过程,基圆：以凸轮最小半径r0所作的圆，r0称为凸轮的基圆半径。推程、推程运动角：,推杆的运动规律：是指推杆在运动过程中，其位移、速度和加速度随时间变化（凸轮转
3、角变化）的规律。,远休、远休止角：,回程、回程运动角：,近休、近休止角：,行程：h,位移：s=r-r0,四、凸轮与从动件的材料及结构,凸轮机构工作时，往往承受动载荷的作用，同时凸轮表面承受强烈磨损。因此，要求凸轮的工作表面硬度高，具有良好的耐磨性，心部有良好的韧性。当低速、轻载时，可以选用铸铁作为凸轮的材料。中速、中载时可以选用优质碳素结构钢、合金钢作为凸轮的材料,并经表面淬火或滲碳淬火，使硬度达到。高速、重载凸轮可以用优质合金钢材料，并经表面淬火或滲氮处理。从动件：材料与凸轮相同，但从动件磨损更严重更早。所以一般从动件硬度比凸轮要高一些。,1、材料,2、结构,(1)凸轮轴当凸轮尺寸小且接近轴
4、径时，则凸轮与轴做成一体，称为凸轮轴，如图所示。,(2)整体式凸轮当凸轮尺寸较小又无特殊要求或不需经常装拆时，一般采用整体式凸轮，如图所示。,(3)可调式凸轮（组合式）,五、从动件的常用运动规律,1、等速运动规律,运动特性：当采用匀速运动规律时，推杆在运动的起始点和终止点因速度有突变，在理论上加速度值为瞬时无穷大，使推杆产生非常大的惯性力，致使凸轮受到很大的冲击，称为刚性冲击。,适用场合：低速、轻载。,2、等加速等减速运动规律,运动特性：当采用等加速等减速运动规律时，在起点、中点和终点时，加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，所以，凸轮机构中由此而引起的冲击称为柔性冲击。适用场合：中速、低速、轻载。,按凸轮机构的工作要求选择一种基本运动规律作为主体运动规律，然后用其它运动规律与之组合，通过优化对比，寻求最佳的组合型式。,运动规律的组合原则,行程的起点和终点处有较好的边界条件。,根据不同的使用要求，运动规律的连接点处应满足位移、速度、加速度甚至是更高一阶导数的连续条件，以减少或避免冲击。,各段运动规律要有较好的动力特性。,从动件的最大速度 应尽量小,从动件的最大加速度 应尽量小，且无突变,从动件的最大跃度 应尽量小,从动件运动规律的选择与设计原则,休息！,
