凸轮机构工作过程及从动件运动规律

+ -
等速运动规律
特点：加 速速有突 变，有柔 性冲击
应用： 低速
课堂练习４
题2： 在直动尖顶推杆盘形凸轮机构中，下图所示的推杆运动
规律尚不完全，试在图上补全各段的 s 、 v 、 a
曲线，并指出哪些位置有刚性冲击，哪些位置有柔性冲击。
布置作业
课后
作业
完成教材配套习题册作业
用
实
(4)凸轮的轮廓是如何确定的呢？
例
【复习旧课】
1.凸轮机构的组成 如右图所示，凸轮机构由1__凸__轮____、2_从__动__件____、 3__机__架___三个构件组成。 _凸___轮___为主动件。
3 2
1
2
1 3
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分
盘型凸轮
移动凸轮
圆柱凸轮
(端面凸轮)
一个运动循环中
凸轮机构的工作过程
行程
从动件距凸轮回转中心最
近点到最远点的距离h
课堂练习1
1、在图示机构运动简图中，作出基圆，标出其基圆 半径rO及推杆的行程h。（写出作图步骤）
作图步骤
红色箭头段为r0
•连接o1o2,并延 长与凸轮轮廓交
于点A;
•o2A即为基圆半
径;
R
•o1o2即为推杆的
行程;
绿色段为行程h
实例：
直动滚子从动件 盘形凸轮机构
摆动滚子从动件 圆柱凸轮机构
凸轮机构 的特点
运动特点 连续回转 → 往复运动
优点
可精确实现任意运动规律， 简单紧凑。
缺点 高副，线接触，易磨损。
【新课讲授】
§8-3 凸轮机构运动过程及 从动件常用运动规律
凸轮机构的工作过程
一
标题
二
从动件常用运动规律
rb ω 凸轮机构的工作过程
以凸轮回转中心为圆心， 以凸轮轮廓上的点至其回转中心
最小向径为半径所画的圆
基圆
基圆半径
标题
凸轮轮廓上的点至其回转 中心最小向径
s
h

rb

凸轮匀速旋转时，
从动件从距凸轮中心最近点向 最远点的运动过程
ω
推程
凸轮机构的工作过程
推程运动角
凸轮机构完成推程过程 中，凸轮转过的角度
s
h

rb
S
ω
S
s
h

' S

rb
' S
ω
凸轮机构的工作过程


S '

' S
T(360o)
从动件位移线图
凸轮匀速旋转时， 从动件运动到达最近点静
止不动的过程
近停程
近停程角
凸轮机构完成近停程过 程中，凸轮转过的角度
s
h

' S

rb
' S
ω


S '

' S
T( 360º )
从动件位移线图
，有
Φ + Φ’ + Φs +Φ’s =？360º
运动规律 等速
vmax 1
等加速等减速
2
amax ∞
冲击 应用 刚性 低速轻载
4
柔性 中速轻载
（4）等加度等减速运动规律位移线图的画法。
s2
设计：潘存云
1 23 4 5
δt
v2 2hω/δt
h/2
h/2
6 δ1
δ1
a2 4hω2/δ2t
δ1
1 凸轮机构工作过程
2 从动件位移线图
小
3 凸轮机构的名词术语
t
h 、远休止角 s
和近休止角 ；
s
二、从动件常用运动规律
s
(1)等速运动
h
s h v h a0
v




●特点：有刚性冲击。 a
●刚性冲击： 加速度无穷大突变引起的冲击。+

- ●应用：低速。

刚性冲击——由于加速度发 生突变，其值在理论上达到 无穷大，导致从动件产生非 常大的惯性力。
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分: 盘型凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 (端面凸轮)
2)按推杆形状分:
尖顶从动件
点接触,易磨损, 承载能力低
滚子从动件
线接触,摩擦阻力 小,承载能力一般
平底从动件
线接触,易润滑,承载 能力高,但不适用于 内凹凸轮轮廓
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分: 盘型凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 2)按推杆形状分: 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 3)按推杆运动分:
4 等速运动规律的特点及应用
结
5 等加等减速运动规律的特点及应用
6 等加等减速运动规律位移线图的画法
课堂练习３
题1：题1图中给出了某直动推杆盘形凸轮机构的推杆的 速度线图。要求：
（1）定性地画出其加速度和位移线图；
（2）说明此种运动规律的名称及特点（v、a的大小及冲
击的性质）； （3）说明此种运动规律的适用场合
O1
O2
R
A
课堂练习2
图所示为一偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构，已知凸
轮为一以C为中心的圆盘，圆盘半径R=30mm，偏心距
e=10mm，从动件偏距E=10mm，转向如图所示。试
用图解法求出（按1:1的比例作图求解）
（1）凸轮的基圆半径rb和从动件的升程h；


s
（2）凸轮机构的推程角
、回程角
凸轮匀速旋转时， 从动件与凸轮轮廓接触处 相对回转中心不变的过程
远停程
凸轮机构的工作过程
远停程角
凸轮机构完成远停程过 程中，凸轮转过的角度
s h

rb
' S
ω
凸轮机构的工作过程
S '
凸轮匀速旋转时，
从动件从距凸轮中心最远点向 最近点的运动过程
回程
回程运动角
凸轮机构完成推程过程 中，凸轮转过的角度
注意
举例说明
(2)等加等减速运动
s
s

2h 2

2
v

4h
2

h
a

4h 2

2
v

●特点：有柔性冲击
a

●柔性冲击：
加速度有限值突变引起的冲击。

●应用：中速。

2

柔性冲击——由于加速度发 生有限值的突变，导致从动 件产生有限值的惯性力突变 而产生有限的冲击。
注意
举例说明
从动件常用运动规律特性比较
(第四版) （２学时）
全国中等职业技术学校机械类通用教材
教学目标
凸轮机构运动过程
掌握 从动件常用运动规律 知识目标
位移曲线的绘制
分析
培养 判断 问题的能力 能力目标
解决
激发学习热情 增强自信心
情感目标
习旧引新
凸 轮
（1）凸轮机构由几部分组成？
机
构
提问 (2)采用了什么类型的凸轮机构？
的
应
(3)凸轮机构有哪些应用特点？
直动从动件凸轮机构
摆动从动件凸轮机构
2.凸轮机构的分类
1)按凸轮形状分: 盘型凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
2)按推杆形状分: 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件
3)按推杆运动分: 直动从动件凸轮机构Baidu Nhomakorabea摆动从动件凸轮机构 4)按维持高副接触的方式分:
弹簧力 重力
力封闭
几何形状封闭
3.凸轮机构的命名规则 名称=“从动件的运动形式+ 从动件形状 + 凸轮形状 +机构”