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按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片本文樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,/78,2024/11/20 上午 12:47:43,1,/,43,簡諧運動機構,設計與運用,2023/10/6 上午 09:57:301/43 簡諧運,2024/11/20 上午 12:47:43,2,/,43,凸輪之應用,凸輪之分類,相關術語,凸輪之設計,2023/10/6 上午 09:57:302/43凸輪之應用,2024/11/20 上午 12:47:43,3,/,43,什麼是凸輪,有關凸輪之速度及加速度變化，前面已經談到很多，這裡一個簡單的試驗可以解釋凸輪之功用。取出一枝鉛筆與一本書，可以如圖8.1作一個簡單的試驗。先讓書本傾斜於桌上，成為一個斜面，然後用鉛筆作為滑動件（用手當導桿）。當書本移動時，筆會被往上推，沿著導槽移動。利用這種方法，你可以將某一種運動轉換為另一種運動，這是凸輪的基本構想功能。,2023/10/6 上午 09:57:303/43 什麼是凸,优点：结构紧凑设计便，复杂运动能实现。,凸轮机构的特点,缺点：传力不大较易磨，行程较小自控件。,4,/,43,优点：结构紧凑设计便，复杂运动能实现。凸轮机构的特,2024/11/20 上午 12:47:43,5,/,43,凸輪機構與連桿機構的比較,凸輪機構,連桿機構,比較容易設計,比較難設計,難仿製,易仿製,能滿足甚多的運動要求,只能滿足有限的運動要求,體型小而精簡,體型大而佔空間,製造誤差對動態特性影響頗大,製造誤差對動態特性影響較小,製造成本高,製造成本比較便宜,動態平衡較容易,動態平衡較難,表,面,容易磨損,接頭磨損造成的影響較小且噪音小,2023/10/6 上午 09:57:305/43凸輪機構與,多用在传递动力不大的各种自动机械、仪表及自动控制装置中。如：,凸轮机构的应用,内燃机的,配气凸轮机构,缝纫机的凸轮拉线机构,6,/,43,多用在传递动力不大的各种自动机械、仪表及自动控制装置中,绕线机的凸轮机构,自动机床进刀凸轮机构,7,/,43,绕线机的凸轮机构自动机床进刀凸轮机构7/43,3,皮带轮,5,卷带轮,录音机卷带机构,1,放音键,2,摩擦轮,4,1,3,2,4,5,放音键,卷带轮,皮带轮,摩擦轮,录音机卷带机构,8,/,43,3皮带轮5卷带轮录音机卷带机构1放音键2摩擦轮413245放,粉料压片机机构系统图,4,O,1,1,2,3,5,6,7,8,10,9,11,O,2,12,型腔,（上冲头）,（下冲头）,（,1,）移动料斗,4,，装入粉料。,（,2,）下冲头,5,下沉，防止粉料抖出。,（,3,）上、下冲头对粉料加压，,（,4,）上冲头退出，下冲头顶出药片。,（料斗）,9,/,43,粉料压片机机构系统图4O1123567810911O212型,凸轮机构的组成,凸轮,1,从动件,2,机架,3,O,1,1,当凸轮作等速转动时，迫使从动件完成某种预期的运动。,V,2,凸轮（,cam,）,1,从动件（,follower,）,2,（或称推杆）,机架,(frame,、,fixed linkage)3,一）凸轮机,构的组成,由,组成,10,/,43,凸轮机构的组成凸轮1从动件2机架3O11当凸轮作等速转动时,凸轮机构的分类,（一）按凸轮的形状分：,盘形凸轮,移动凸轮,圆柱凸轮,11,/,43,凸轮机构的分类（一）按凸轮的形状分：盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮,（二）按从动件上高副元,素的几何形状分：,尖顶从动件,滚子从动件,平底从动件,12,/,43,（二）按从动件上高副元尖顶从动件滚子从动件平底从动件 12/,（,三）按从动件的运动分：,摆动从动件,移动从动件,偏置移动从动件,对心移动从动件,摆动从动件,移动从动件,偏置移动从动件,对心移动从动件,13,/,43,（三）按从动件的运动分：摆动从动件移动从动件偏置移动从动件对,（四）按凸轮与从动,件维持接触（锁合）,的方式分：,力锁合,内燃机凸轮与挺杆依靠弹,簧力保持接触,等宽凸轮,等径凸轮,等宽凸轮,等径凸轮,形锁合,14,/,43,（四）按凸轮与从动力锁合内燃机凸轮与挺杆依靠弹 等宽凸轮,四）按凸轮与从动件维持接,触（锁合）的方式分：,力锁合,形锁合,尖顶从动件,滚子从动件,平底从动件,二）按从动件上高副元,素的几何形状分：,摆动从动件,移动从动件,偏置移动从动件,对心移动从动件,三）按从动件的运动分,盘形凸轮,移动凸轮,圆柱凸轮,一）按凸轮的形状分：,凸轮机构的分类,分类小结：,15,/,43,四）按凸轮与从动件维持接力锁合形锁合尖顶从动件滚子从动件平,C,B,D,r,0,A,o,t,凸轮的基圆,初始位置,C,D,B,凸轮的基圆,以凸轮的最小向径,r,0,所作的圆称为基圆。,行程,S,h,t,推程运动角,s,远休止角,h,回程运动角,s,近休止角,推程运动角,t,从动件推程过程，对应凸轮转角称为推程运动角,近休止角,s,推杆在最低位置静止不动，凸轮相应的转角,远休止角,s,推杆在最高位置静止不动，凸轮相应的转角,回程,从动件从距离凸轮回转中心最远位置到起始位置，从动件移向凸轮轴线的行程，称为回程。对应凸轮转角,h,称为回程运动角。,推程,从动件从距离凸轮回转中心最近位置到距离凸轮回转中心最远位置的过程，称为推程。相应移动的距离,h,称为行程,相關術語,16,/,43,CBDr0Aot凸轮的基圆初始位置CDB凸轮的基圆,2024/11/20 上午 12:47:43,17,/,43,1,、雙滯留運動：具有兩個滯留,時間，即在一周期內分別在最低,點與最高點處均有滯留動作，兩,者之滯留時間可能不同。,2,、無滯留運動：在一周期內，,僅有升程與返程，其間並無任,何滯留時間。,2、單滯留運動：具有一個滯,留時間，可能在最低點或最高,點產生滯留。,從動件之運動行程,2023/10/6 上午 09:57:3017/431、雙滯,2024/11/20 上午 12:47:43,18,/,43,當凸輪旋轉一個運動周期內，從動件會從事一系列的動作，包括升程、滯留與返程等。從動件之運動目的在達成升程與返程之動作，並完成某些預設的功能。就物體之運動而言，若不考慮重力加速度，具有等加速度 之物體位移、速凍及角位移等應具有下列關系：,運動的參數,在单位时间内所走的弧度即为角速度,构件内任意一线段（或平面）由原始位置到新位置,转过的角度称为该线段（或平面）的角位移,2023/10/6 上午 09:57:3018/43,2024/11/20 上午 12:47:43,19,/,43,公式8.1中以經歷時間,t,為自變數，其一次微分之速度微,V=y,(t)，,二次微分之加速度微,A=y,(t),均為時間,t,之函數。由於從動件回轉一周期間，凸輪均以定角速度驅動旋轉，故其位移、速度、加速度之是以角位移,為變數較為方便。因此若將8.1式稍作改變即可變為8.2式：,公式8.2中,y（,）,表示從動件之運動路徑，對,變數之第一微分導式,y,(,),與速度,y,(t),有關，第二微分導式,y,(,),則與加速度,y,(,t,),有關；其第三次導式,y,(,),則與急跳度（,Jerk)y,(,t,),有關。,2023/10/6 上午 09:57:3019/43,低速轻负荷,中速轻负荷,中低速中负荷,中高速轻负荷,高速中负荷,低速重负荷,中高速重负荷,高速轻负荷,运动规律,d,),/,(,0,max,w,h,v,d,),/,(,2,0,2,max,w,h,a,冲,击,应用场合,等速,等加速等减速,余弦加速度,正弦加速度,3-4-5,多项式,改进型等速,改进型正弦加速度,改进型梯形加速度,刚 性,柔 性,柔 性,4.00,4.93,6.28,5.77,8.38,5.53,4.89,1.00,2.00,1.57,2.00,1.88,1.33,1.76,2.00,从动件常用运动规律特性比较,20,/,43,低速轻负荷运动规律d)/(0maxwhvd)/(202max,凸轮轮廓曲线的设计,一、对心式凸轮机构凸轮廓线的设计,1.,尖顶从动件,1),凸轮机构相对运动分析,凸轮上的观察结果,机架上的观察结果,21,/,43,凸轮轮廓曲线的设计一、对心式凸轮机构凸轮廓线的设计凸轮上的,2,）,.,反转法原理,反转前,反转后,机架,凸轮,从动件,不动,不动,转动,-,转动,S移动,S移动,-,转动,-,o,1,r,0,B,B0,S,-,S,22,/,43,2）.反转法原理反转前反转后机架凸轮从动件不动不动转,o,S,90,120,1,2,3,5,6,7,h,150,4,8,-,二,.,移动从动件盘型凸轮机构设计,作图法,（一）尖顶移动从动件盘型凸轮机构,（,1,）按已设计好的运动规律作出,位移线图；,（,2,）按基本 尺寸作出凸轮机构的,初始位置；,（,3,）按,-,方向划分基圆周得,c,0,、,c,1,、,c,2,等 点；并过这 些点作射,线，即为反转后的导路线；,（,4,）在各反转导路线上量取与位移,图相应的位移，得,B,1,、,B,2,、,等点，即为凸轮轮廓上的点。,r,b,B,0,B,1,B,2,B,4,B,8,B,5,c,1,c,2,c,4,c,5,120,c,8,B,6,B,7,c,6,c,7,c,0,c,3,150,90,B,3,23,/,43,oS90120123567h15048-二.移动,二,),滚子从动件盘型凸轮机构,理论轮廓曲线,实际轮廓曲线,24,/,43,二)滚子从动件盘型凸轮机构理论轮廓曲线实际轮廓曲线24/,滚子从动件盘型凸轮机构轮廓曲线的设计步骤：,（,1,）画出滚子中心的轨,迹,（称为理论轮廓）,（,2,）以,理论轮廓为圆心，,滚子半径,r,S,为半径画圆，再,画滚子圆族的包络线，则为,从动件凸轮的工作轮廓曲线,（称为实际轮廓曲线）。,注意：,（,1,）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；,（,2,）凸轮的基圆半径是指理论轮廓曲线的最小向径。,n,n,B,C,r,0,r,S,实际轮廓曲线,理论轮廓曲线,25,/,43,滚子从动件盘型凸轮机构轮廓曲线的设计步骤：（1）画出滚子中心,B,1,B,2,从动件摆角,最大摆角,摆角,最大摆角,三.摆动(,oscillating),从动件盘形凸轮轮廓设计,C,D,o,B,s,近休止角,t,B,0,O,A,一）摆动从动件,凸轮机构特点,1.,从动件的运动为绕,某一固定点的摆动,2.,从动件的位移为角位,移,，,而不是直线位移,推程运动角,t,远休止角,s,回程运动角,h,0,26,/,43,B1B2从动件摆角最大摆角摆角 最大摆角三.摆动(osc,B,1,B,-,-,-,A,0,反转前,反转后,机架,凸轮,从动件,不动,不动,转动（）,-,反转,-,转动,转,动,-,反转,-,L,B,0,O,A,a,r,0,0,对于摆动从动件,二）尖顶摆动从动件盘形凸轮机构设计,27,/,43,B1B-A0反转前反转后机架凸轮从动件,尖顶摆动从动件盘形凸轮机构设计方法及步骤,180,120,60,o,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,（,1,）作出角位移线图；,（,2,）作初始位置；,（,4,）找从动件反转后的一系,列位置,A,i,B,i,，再按角位移规律,得,C,1,、,C,2,、,等点，即,为凸轮轮廓上的点。,A,1,A,2,A,3,A,5,A,6,A,7,A,8,A,9,A,10,A,4,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,（,3,）按,-,方向划分圆,R,得,A,0,、,A,1,、,A,2,等点；即得机架,反转的一系列位置；,0,r,b,B,0,L,180,60,120,B,1,B,2,B,3,B,4,B,5,B,6,B,7,B,8,B,9,B,10,1,C,1,2,C,2,3,C,3,C,4,C,5,C,6,C,7,C,8,C,9,C,10,R,O,A,0,a,-,28,/,43,尖顶摆动从动件盘形凸轮机构设计方法及步骤18012060,2024/11/20 上午 12:47:43,29,/,43,
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