教学要求： 1、 了解凸轮机构的类型、特点和应用； 3、掌握凸轮廓线设计的基本原理 4、掌握图解法设计凸轮轮廓及凸轮机构压力角与基圆半径的关系 5、了解用解析法设计凸轮廓线 | |
重 点：推杆常用运动规律的特点及其选择原则；凸轮廓线设计的基本原理；凸轮轮廓曲线的绘制；压力角与基圆半径的关系 | |
难 点：反转法的理解 | |
教学手段及教具：多媒体教学 | |
讲授内容及时间分配： 本章讲授5学时，主要内容如下： 1．凸轮机构的特点、应用及分类 3．凸轮廓线设计的基本原理----反转法 4．用作图法设计凸轮廓线：直动、对心、偏置、尖底、滚子、平底、摆动、柱体凸轮。 5．用解析法设计凸轮廓线：偏置直动滚子、直动平底、摆动 6．凸轮机构基本尺寸的确定：直动从动件凸轮机构压力角与基圆半径的关系、滚子半径的选择、平底尺寸的确定。 | |
课后作业 | 基本运动规律位移线图的几何绘图、偏置直动滚子（或平底）从动件凸轮廓线设计、摆动从动件凸轮廓线设计的图解法，给定凸轮机构的反求问题。 |
阅读指南 | 从动件的运动规律是现代凸轮机构设计中非常重要的问题之一，组合型运动规律往往可以获得较好的动力性能，关于改进的梯形加速度、改进的正弦加速度和一些组合型运动规律、复杂多项式运动规律可参阅： 《凸轮机构的现代设计》邹慧君、董师予编著 上海：上海交通大学出版社 1991。凸轮机构基本参数选择不当，则可能造成压力角过大或产生运动失真，本书不仅推导出各种凸轮机构的压力角与基本尺寸的关系，还给出了反映各种凸轮机构压力角与基本尺寸的关系的诺模图。 对于高速凸轮的设计是将其认为一个弹性系统来分析，关于高速凸轮的真实运动情况，以及凸轮-从动件系统振动的原因和减振的途径，可参阅： 《机械动力学》张策 编著 北京：高等教育出版社 2000 凸轮优化设计、计算机辅助设计和专家系统建立等方面可参阅： 《凸轮机构设计》赵韩、丁爵增北京：高等教育出版社 1993 |
名称 | 图形 | 说明 |
尖 端 从 动 件 | 从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接 触，从而使从动件实现任意的运动规律。这种从动件 结构最简单，但尖端处易磨损，故只适用于速度较低 和传力不大的场合（实用性较差，但理论意义强）。 | |
曲 面 从 动 件 | 为了克服尖端从动件的缺点，可以把从动件的端 部做成曲面，称为曲面从动件。这种结构形式的从动 件在生产中应用较多。 | |
滚 子 从 动 件 | 为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮， 把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，因 此摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形 式的从动件应用很广（并不适宜高速）。 | |
平 培养基的制备底 从 动 件 | 从动件与凸轮轮廓之间为线接触，接触处易形成 油膜，润滑状况好。此外，在不计摩擦时，凸轮对从 动件的作用力始终垂直于从动件的平底，受力平稳， 传动效率高，常用于高速场合。缺点是与之配合的 凸轮轮廓必须全部为外凸形状。 | |
名称 | 运动线图 | 特点及应用 | ||
等 速 运 动 规 律 | 取n =1的多项式类方程：s=c0+c1δ;v=ωc1;a=0 边界条件：δ=0，s=0; δ=Ф，s=h; 得：c0=0; c1=h/Ф; 得方程：s= （h/Ф）δ ; v=ωh/Ф=c稀土硅铁合金 ； a=0 从动件速度为常量，其位移曲线为一条斜率为常数的斜直线，故又称直线运动规律。 特点：速度曲线不连续，从动件运动起始和终止位置速度有突变，会产生刚性冲击。 适用场合：低速轻载。 | |||
等 加 速 等 减 速 sma天线运 动 规 律 | 取n =2的多项式类方程： s==c0+c1δ+ c2δ2; v= c1+ 2c2ωδ ; a=2c2ω2 边界条件：δ=0，s=0;δ=Ф，s=h/2; δ=0，v=0; 得待定系数：c0=0; c1=0; c2=2h/Ф2; 等加速段方程： s=（2h/Ф）δ2 ;v=(4hω/Ф2) δ； a=4hω2/Ф2 从动件在推程或回程的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动。通常加速度和减速度绝对值相等，位移曲线关于O点对称。 特点：速度曲线连续，不会产生刚性冲击；因加速度曲线在运动的起始、中间和终止位置有突变，会产生柔性冲击。 适用场合：中速轻载。 | |||
简 谐 运 动 规 律 | 当质点在（半径R）圆周上作匀速运动时，其在该圆直径上的投影所构成的运动称为简谐运动，由于其加速度曲线为余弦曲线，故又称为余弦加速度运动规律。 特点：速度曲线连续，故不会产生刚性冲击，但在运动的起始和终止位置加速度曲线不连续，故会产生柔性冲击。 适用场合：中速中载。当从动件作无停歇的升--降--升连续停歇运动时，加速度曲线变成连续曲线，可用于高速场合。 位移方程：（取R=h/2） S=h(1-cosθ)/2 ; θ/π=φ/Φ S=h[1-cos(πφ/Φ)]/2 微分后可求出速度、加速度方程 | |||
摆 线 运 动 规 律 | 当滚圆沿纵坐标轴作匀速纯滚动时，圆周上一点的轨迹为一摆线。此时该点在纵坐标轴上的投影随时间变化的规律称摆线运动规律，由于其加速度曲线为正弦曲线，故又称为正弦加速度运动规律。 特点：速度曲线和加速度曲线均连续无突变，故既无刚性冲击也无柔性冲击。 适用场合：高速轻载。 位移方程：取R=h/2π S=A0B-Rsinθ= AB-Rsinθ=Rθ-Rsinθ =R(θ-sinθ) 另外： θ/2π=φ/Φ 所以：S= h [φ/Φ-sin(2πφ/Φ)/2π] | |||
3－4－5 次 多 项 式 运 动 规 律 | 取n =5的多项式类方程： s(ϕ)=c0+c1δ+ c2δ2+ c3δ3+•••••••••••••c4δ4+c5δ5 边界条件：δ=0，s=0、v=0、a=0; δ=Ф，s=h、曲嘉瑞v=0、a=0 位移方程式： s=（10h/Ф3）δ3-（15h/Ф4）δ4+（6h/Ф5）δ5 位移方程式中多项式剩余项的次数为3、4、5，故称3－4－5次多项式运动规律。也称五次多项式运动规律。 特点：速度曲线和加速度曲线均连续无突变，故既无刚性冲击也无柔性冲击。 适用场合：高速中载。 | |||
本文发布于:2024-09-23 19:22:55，感谢您对本站的认可！
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