机械设计基础
凸轮机构的工作原理
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第二节凸轮机构的工作原理
教学过程：
一、复习有关内容（6分钟）：
1.凸轮机构的基本概念。
2.凸轮机构的基本组成：凸轮、从动件和机架。
3.凸轮机构的特点：结构简单、设计方便，结构紧凑；凸轮轮廓与凸轮为点接触或者线接触，易于磨损。。
4.凸轮机构的分类：按照凸轮的形状分类有盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮；按照从动件的形式分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。
二、导入新课（4分钟）：
通过凸轮和推杆的运动动画，设疑提问，引导学生思考凸轮旋转运动与从动件推杆的运动规律之间的联系。
三、讲授新课（33分钟）：
（一）工作过程和参数
在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。以图为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。首先介绍一下本图中各构件的名称。
1、运动分析：
当凸轮以等角速度绕基点逆时针回转时，从动件从A点开始被凸轮轮廓以一定的规律推动，共包含以下四个过程，分别为：推程，远休止，回程，近休止。根据凸轮的转角和从动件的运动规律，可以得到如下表，表示凸轮转过不同的角度时，所对应的从动件所处的运动状态。
2、参数
①推程--从动件自最低位置升到最高位置的过程
②推程角-推动从动件实现推程时的凸轮转角（?1）
③回程--从动件自最高位置升到最低位置的过程
④回程角--从动件从最高位置回到最低位置时的凸轮转角（?3）
⑤远停角（远休止角）从动件在最高位置停止不动，与此对应的凸轮转角。（?2）
⑥近停角（近休止角）从动件在最低位置停止不动，与此对应的凸轮转角。（?4）
）--以凸轮轮廓上最小半径所画的圆。
⑦基圆（r
⑧对心--从动件的运动方向线通过凸轮的中心
⑨偏心--从动件的运动方向线不通过凸轮的中心
（二）从动件的常用运动规律
1、等速运动规律
（1）等速运动规律运动方程式（推程）：
（2）运动分析：
（3）从动件位移曲线
横坐标—凸轮转过的角度
纵坐标—从动件位移量
（4）优缺点:
优点:曲线轮廓设计简单。
缺点：存在刚性冲击。
（5）场合：低速，从动件质量轻和轻载的场合。
（6）措施：在位移曲线转折处采用圆弧过渡修正。
2、等加速等减速运动规律
(1) 运动方程式（推程）
加速段减速段
(2) 运动特点：将整个行程h分为两段，前半段h/2 为等加速上升，后半段为等减速下降，在这两段时间内，加速度的绝对值相等。
（3）运动分析
（4）从动件的位移曲线
横坐标—凸轮转过的角度 纵坐标—从动件位移量S
（5）工作特点：避免了刚性冲击，产生柔性冲击。
（6）应用场合：中、低速回转、从动件质量不大和轻载的场合。
四、自学练习（25分钟）：
在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际廓线为一圆，其圆心在A点，半径R=40mm，凸轮转动方向如图所示，l OA=25mm，滚子半径r t=10mm，试问：
（1）凸轮的基圆半径r b=?
（2）从动件的升距h=?
五、反馈指导（10分钟）：
在学生自学练习的同时，教师进行巡回指导，及时发现学生中存在的误解或疑惑，纠正认识差距，缩短教师与学生间的距离，使师生关系融洽和谐。及时反馈教与学，真正做到教师起主导作用,学生起主体作用。实现教法、学法、能力训练三者统一。 六、讲评小结（5分钟）：
本节课学习的主要内容是利用凸轮机构的基本性质，即凸轮与从动件之间的运动关系推导出从动件的运动规律。通过这次课的学习，应该掌握凸轮机构的基本参数、两种基本的运动规律，并且学会运用所学知识解决实际问题。 七、布置作业（5分钟）：
1、对于直动推杆盘形凸轮机构，已知推程时凸轮的转角2/0πδ=，行程h =50mm 。求当凸轮转速ω＝l0rad/s 时，等速、等加速、等减速基本运动规律的最大速度m ax v 、最大加速度m ax a 。以及所对应的凸轮转角δ。
中国地质大学 课程论文 题目偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 指导老师__ _____________ 姓名 班级 学号 专业机械设计制造及其自动化 院系机电学院 日期 2015 年 5 月 30 日 解析法分析机构运动 ——MATLAB辅助分析摘要： 在各种机械，特别是自动化和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，例如盘形凸 轮机构在印刷机中的应用，等经凸轮机构在机械加工中的应用，利用分度凸轮机构实现转位， 圆柱凸轮机构在机械加工中的应用。 凸轮机构的最大优点是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，而且响应快速，机构简单紧凑。正因如此，凸轮机构不可能被数控，电控等装置完全 代替。但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较困难。 在这些前提之下，设计者要理性的分析实际情况，设计出合理的凸轮机构，保证工作的质量与 效率。 本次设计的是偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，推杆是滚子推杆，这种推杆由于滚子与凸轮 廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，可用来传递较大动力，因而被大量使用，通过设计从根本 上了解这种凸轮机构的设计原理，增加对凸轮机构的认识。通过用MATLAB软件进行偏置直动 滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出理论廓线和工作廓线，进一步加深对凸轮的理解。 一、课程设计（论文）的要求与数据 设计题目：偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廓曲线和工作廓线。已知凸轮轴置于推杆轴 线右侧，偏距e=20mm，基圆半径r0=50mm，滚子半径r r=10mm。凸轮以等角速度沿顺时针方
1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 (1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。 (2) 有冲击。 (3) ABCD 处有柔性冲击。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理 由。 (1) 运动规律发生了变化。 (见下图 ) (2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度 '='v O P 2111ω，由于O P O P v v 1111 22≠'≠',；故其运动规律发生改变。
3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 总分5分。(1)3 分；(2)2 分 (1) 找出转过60?的位置。 (2) 标出位移s。
4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h ，说明推程运动角和回程运动角的大小。 总分5分。(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分 (1) 从动件升到最高点位置如图示。 (2) 行程h 如图示。 (3)Φ＝δ0－θ (4)Φ'＝δ' 0＋θ
5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=? 从动件行程h=30 mm，要求： （1）画出推程时从动件的位移线图s-?； （2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - 总分10分。(1)6 分；(2)4 分 (1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0?ω，其位移为直线， 如图示。
第六讲凸轮机构及其设计 （一）凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构 1．组成：凸轮，推杆，机架。 2．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，而且机构简单紧凑。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。 二、凸轮机构的分类 1．按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮 2．按推杆的形状分 尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合 滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。 4．根据凸轮与推杆接触方法不同分： （1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。①等宽凸轮机构②等径凸轮机构③共轭凸轮 （二）推杆的运动规律 一、基本名词：以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0称为基圆半径。推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。休止：推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角 二、推杆常用的运动规律 1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。 2.柔性冲击：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，因而引起有限
常用机构 【教学课题】 常用机构 【教学目标】 1.知识目标 ?了解铰链四杆机构的组成。 ?认识曲柄摇杆机构，双曲柄机构和双摇杆机构。 ?知道凸轮机构。 2.能力目标 ?能够辨别区分曲柄摇杆机构，双曲柄机构，双摇杆机构。 ?能够举例并分析生活中的一些常用机构。 3.情感态度与价值观 ?观察并说出生活中常用的一些常用机构有那些。 ?了解凸轮机构的工作原理。 【教学安排】 2课时 【教学重难点】 重点：铰链四杆机构的组成。 难点：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 【教学方法】 实验法、讲练法、归纳法、讲授法 【教学用具】 投影仪、投影片 【教学内容】 一、铰链四杆机构 1、铰链四杆机构的构成 有四个杆件通过铰链连接而成，四个杆件的名称如下：机架固定不动的杆1，连架杆——
与机架直接相连的杆2和杆3；连杆——不与机直接相连的杆4。 铰链四杆机构 2、能够做圆周运动的链架杆装置中，连架杆称为曲柄，不能做整周传动的连架称为摇杆。 3、铰链四杆机构的分类： ◆曲柄摇杆机构 ◆双曲柄机构 ◆双摇杆机构 ◆曲柄滑块机构 （1）曲柄摇杆机构 铰链四杆机构的两个连架杆中，如果有一个为曲柄，一个为摇杆，则这种机构称为曲柄摇杆机构。 曲柄摇杆机构 （2）双曲柄机构 铰链四杆机构的两个连架杆都是曲柄时，称为双曲柄机构。
平行双曲柄机构 3、双摇杆机构 铰链机构的两个链架杆都是摇杆时，称为双摇杆机构。例如：自动卸车的翻斗机构采用的就是双摇杆机构. 曲柄滑块机构 二、凸轮机构 1、凸轮机构的性质 在自动化机械中，要使机构按预定的规律完成某一工作循环，通常采用凸轮机构。 2、凸轮机构的组成（以内燃机为例） ●凸轮 ●从动轮 ●固定机架 3、凸轮的曲线轮廓结构 凸轮机构是一个具有曲线轮廓的构件，一般为主动件，做匀速传动。与凸轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动，称为从动件。内燃机配气机
机械设计基础 凸轮机构的工作原理 学院： 专业： 班级：
第二节凸轮机构的工作原理
教学过程： 一、复习有关内容（6分钟）： 1.凸轮机构的基本概念。 2.凸轮机构的基本组成：凸轮、从动件和机架。 3.凸轮机构的特点：结构简单、设计方便，结构紧凑；凸轮轮廓与凸轮为点接触或者线接触，易于磨损。。 4.凸轮机构的分类：按照凸轮的形状分类有盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮；按照从动件的形式分类：尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件。 二、导入新课（4分钟）： 通过凸轮和推杆的运动动画，设疑提问，引导学生思考凸轮旋转运动与从动件推杆的运动规律之间的联系。 三、讲授新课（33分钟）： （一）工作过程和参数 在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。以图为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。首先介绍一下本图中各构件的名称。 1、运动分析： 当凸轮以等角速度绕基点逆时针回转时，从动件从A点开始被凸轮轮廓以一定的规律推动，共包含以下四个过程，分别为：推程，远休止，回程，近休止。根据凸轮的转角和从动件的运动规律，可以得到如下表，表示凸轮转过不同的角度时，所对应的从动件所处的运动状态。
2、参数 ①推程--从动件自最低位置升到最高位置的过程 ②推程角-推动从动件实现推程时的凸轮转角（?1） ③回程--从动件自最高位置升到最低位置的过程 ④回程角--从动件从最高位置回到最低位置时的凸轮转角（?3） ⑤远停角（远休止角）从动件在最高位置停止不动，与此对应的凸轮转角。（?2） ⑥近停角（近休止角）从动件在最低位置停止不动，与此对应的凸轮转角。（?4） ）--以凸轮轮廓上最小半径所画的圆。 ⑦基圆（r ⑧对心--从动件的运动方向线通过凸轮的中心 ⑨偏心--从动件的运动方向线不通过凸轮的中心 （二）从动件的常用运动规律 1、等速运动规律 （1）等速运动规律运动方程式（推程）： （2）运动分析：
铰链四杆机构的基本特性和凸轮机构 一、判断题 （）1、曲柄摇杆机构的急回特性是用行程速度比系数K来表征，K值越小，急回作用越明显。 （）2、当K＞1，θ＞0时，机构具有急回特性。 （）3、曲柄摇杆机构以曲柄为原动件时就一定存在急回运动特性。 （）4、偏心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时一定存在急回运动特性。 （）5、对心曲柄滑块机构无急回特性。 （）6、摆动导杆机构以曲柄为原动件时不一定存在急回运动特性。 （）7、在曲柄和连杆同时存在的平面四杆机构中，只要曲柄和连杆处于共线位置，就是曲柄的“死点”位置。 （）8、曲柄摇杆机构一定存在死点位置。 （）9、缝纫机踏板机构有时会出现踩不动或倒机的现象，这是因为死点位置造成的。 （）10、缝纫机踏板机构是利用飞轮惯性使其通过死点位置的。 （）11、曲柄摇杆机构以摇杆为原动件时存在两个死点位置。 （）12、内燃机中的曲柄滑块机构不存在死点位置。 （）13、滚子从动件凸轮机构中，从动件与凸轮之间的滚动摩擦阻力小，适于高速传动场合。 （）14、从动件的运动规律取决于凸轮轮廓的形状。 （）15、在柱体凸轮机构中，从动件可以通过直径不大的圆柱凸轮或端面凸轮获得较大的行程。 （）16、尖顶从动件易于磨损，而平底从动件磨损则较小，这是因为前者与凸轮组成高副，而后者与凸轮组成低副的原因。 （）17、凸轮机构能将原动件的旋转运动转化为从动件的往复直线运动。（）18、尖顶从动件盘形凸轮机构，基圆与实际工作轮廓线相切。 （）19、凸轮机构的压力角是指凸轮轮廓线某点的法线方向与从动杆速度方向之间的夹角，一般情况下，在工作过程中它是恒定不变的。 （）20、凸轮机构中，升程一定时，基圆半径增大，压力角也随之增大。（）21、移动从动件盘形凸轮机构，当从动件不动时，对应的凸轮轮廓线为一直线。 （）22、压力角影响机构的传力特性，压力角越大，传力特性越好。 二、选择题 （）1、当行程速度比系数为时，曲柄摇杆机构才有急回特性。 A. K＞1 B. K＜1 C. K＝0 D. K＜0 （）2、下列关于急回特性的描述，错误的是。 A. 机构有无急回特性取决于行程速度比系数 B. 急回特性可使空回行程的时间缩短，有利于提高生产率 C. 极位夹角值越大，机构的急回特性越显著 D. 只有曲柄摇杆机构具有急回特性 （）3、下列机构中存在急回特性的是。 A. 对心曲柄滑块机构且以曲柄为原动件 B. 偏心曲柄滑块机构且以滑块为原动件 C. 摆动导杆机构且以曲柄为原动件 D. 摆动导杆机构且以导杆为原动件 （）4、当四杆机构出现死点位置时，可在从动件上使其顺利通过。 A. 加设飞轮 B. 加大驱动力 C. 减小阻力 D. 更换原动件（）5、关于缝纫机踏板机构，以下论述错误的是。
项目2 凸轮机构设计 1．教学目标 （1）了解凸轮机构的分类及应用； （2）了解推杆常用运动规律的选择原则； （3）掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题； （4）能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。 2．教学重点和难点 （1）推杆常用运动规律特点及选择原则； （2）盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计； （3）凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。 难点：“反转法原理”与压力角的概念。 3．讲授方法 多媒体课件 4．讲授时数 8学时 任务一凸轮机构的应用 【任务导入】 凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置组成的一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓的构件，通常作连续的等速转动、摆动或移动。从动件在凸轮轮廓的控制下，按预定的运动规律作往复移动或摆动。受奥拓汽车零部件制造有限公司委托带领学员分析汽车内燃机凸轮机构的工作过程。 【任务分析】 在各种机器中，为了实现各种复杂的运动要求，广泛地使用着凸轮机构，汽车机构也不例外，如图2.1是汽车内燃机凸轮机构的工作简图。
【力学知识】 平面汇交力系的简化与平衡方程 按照力系中各力的作用线是否在同一平面内，可将力系分为平面力系和空间力系。若 各力作用线都在同一平面内并汇交于一点，则此力系称为平面汇交力系。按照由特殊到一般的认识规律，我们先研究平面汇交力系的简化与平衡规律。 设刚体上作用有一个平面汇交力系F 1、F 2、…、F n ，各力汇交于A 点（图2.2a ）。根据力的可传性，可将这些力沿其作用线移到A 点，从而得到一个平面共点力系（图2.2b ）。故平面汇交力系可简化为平面共点力系。 连续应用力的平行四边形法则，可将平面共点力系合成为一个力。在图2.3b 中，先合成力F 1与F 2（图中未画出力平行四边形），可得力F R1，即 F R1＝F 1+ F 2；再将F R1与F 3合成为力F R2，即F R2＝F R1+ F 3；依此类推，最后可得 F R ＝F 1+ F 2+…+ F n ＝∑F i （2－1） 式中 F R 即是该力系的合力。故平面汇交力系的合成结果是一个合力，合力的作用线 通过汇交点，其大小和方向由力系中各力的矢量和确定。 若已知F 的大小及其与x 轴所夹的锐角α ，则有 ? ??-==ααsin cos F F F F y x （2－2） 如将F 沿坐标轴方向分解，所得分力F x 、F y 的值与在同轴上的投影F x 、F y 相等。但须 注意，力在轴上的投影是代数量，而分力是矢量，不可混为一谈。 若已知F x 、F y 值，可求出F 的大小和方向，即 ?? ???=+=x y y x F F F F F αtan 22 （2－3） 【设计知识】 一、凸轮机构的分类及应用 根据凸轮及从动件的形状和运动形式的不同，凸轮机构的分类方法有以下四种： （1）按凸轮的形状分类
第九章凸轮机构及其设计 §9．1 凸轮机构的应用及分类 一、凸轮机构的应用 凸轮机构是由具有曲线轮廓或凹槽的构件，通过高副接触带动从动件实现预期运动规律的一种高副机构。 广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中。（尤其是需要从动件准确地实现某种预期的运动规律时） 常用于将“简单转动”→“复杂移动”、“复杂摆动”、“与其它机构组合得到复杂的运动”。 图示为内燃机配气凸轮机构。具有曲线轮廓的构件1叫做凸轮，当它作等速转动时，其曲线轮廓通过与推杆2的平底接触，使气阀有规律地开启和闭合。工作对气阀的动作程序及其速度和加速度都有严格的要求，这些要求都是通过凸轮的轮廓曲线来实现的。 组成：凸轮、从动件、机架（高副机构）。 二、凸轮机构的特点 1）只需改变凸轮廓线，就可以得到复杂的运动规律； 2）设计方法简便； 3）构件少、结构紧凑； 4）与其它机构组合可以得到很复杂的运动规律 5）凸轮机构不宜传递很大的动力； 6）从动件的行程不宜过大； 7）特殊的凸轮廓线有时加工困难。 三、凸轮机构的类型
凸轮机构的分类： 1）盘形凸轮 按凸轮形状分：2）移动凸轮 3）柱体凸轮 1）尖底从动件； 按从动件型式分：2）滚子从动件； 3）平底从动件 1）力封闭→弹簧力、重力等 按维持高副接触分（封闭）槽形凸轮 2）几何封闭等宽凸轮 等径凸轮 共轭凸轮
§9．2 从动件常用运动规律 设计凸轮机构时，首先应根据工作要求确定从动件的运动规律，然后再按照这一运动规律设计凸轮廓线。 以尖底直动从动件盘形凸轮机构为例，说明从动件的运动规律与凸轮廓线之间的相互关系。 基本概念： 基圆——凸轮理论轮廓曲线最小向径.r 0所作的圆。 行程——从动件由最远点到最近点的位移量h （或摆角 ） 推程——从动件远离凸轮轴心的过程。 回程——从动件靠近凸轮轴心的过程。 推程运动角——从动件远离凸轮轴心过程，凸轮所转过的角度。 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 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。
凸轮机构设计及运动分析 问题描述： 如图1所示为以对心直动尖顶盘形凸轮机构。从动杆位移s随时间变化曲线如图2所示。要求设计凸轮机构并分析从动件速度v，加速度a随时间变化的规律，及应力、应变随时间变化的规律。 任务与要求 1.设计满图2运动规律的凸轮机构；（要有设计计算步骤） 2.对所设计的机构运用ansys软件分析从动件速度、加速度随时间变化的规律； 3.查阅资料、了解所给机构的在生产、生活中的应用，说明其工作原理，并附相应的图片或视频。 凸轮机构设计及运动分析指导书
一、设计的目的 通过设计，训练学生机构设计的能力，掌握运用ANSYS Workbench进行瞬态动力学分析的方法、步骤和过程，提高学生解决实际问题的能力。 二、设计报告的主要要求 设计报告包括设计报告书Word文档和Powerpoint演示文稿两部分。 1.设计报告书内容包括目录、任务书、正文、参考文献、组员工作内容表。 (1)文档格式严格遵守设计书文档规范要求。 (2)目录必须层次清楚，并标有页码数。 (3)正文按章节编写，按照任务书要求合理安排内容，并附有参考文献。 2.Powerpoint演示文稿要求内容简洁，重点突出。 三、人员要求：1人 四、时间安排 1.布置任务、准备、查阅资料：2天； 2.机构设计及动画：6天； 3.Ansys分析：6天； 4.编写报告书、Powerpint演示文稿、验收：2天。 5.答辩。 五、成绩形成： 设计报告书：50分；答辩：50分 组内成员按实际完成工作量评定每位学生最终成绩；不参加答辩的学生没有答辩成绩。 六、参考资料：机械原理的平面机构，ansys机械工程应用精华59例
第三章凸轮机构及其设计 3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√，否则打×) （1）为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。( ) （2）若凸轮机构的压力角过大，可用增大基圆半径来解决。( ) （3）从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。( ) （4）凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。( ) （5）滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。( ) 解答： （1）√（2）√（3）×（4）√（5）√ 3 - 2 填空题 （1）对于外凸凸轮，为了保证有正常的实际轮廓，其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。 （2）滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。 （3）在凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，有冲击。 （4）绘制凸轮轮廓曲线时，常采用法，其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度，使凸轮相对固定。 （5）直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为，其基圆半径应按条件确定。解答： （1）小于 （2）凸轮回转中心到凸轮理论轮廓 （3）柔性冲击 （4）反转法相反的 （5）0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径 3 - 3 简答题 （1）凸轮机构中，常用的从动件运动规律有哪几种？各用于什么场合？ 解答： 1）等速运动规律刚性冲击（硬冲）低速轻载 2）等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载 3）简谐（余弦）运动规律柔性冲击中低速中载 4）正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载 5）3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载 （2）何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系？压力角的大小对凸轮的传动有何影响？ 解答： 在不计摩擦时，凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角，称为凸轮机构的压力角。 基圆半径愈大，机构压力角愈小，但机构愈不紧凑；基圆半径愈小，机构压力角愈大，机
凸轮机构 4.1 凸轮机构的类型及应用 4.1.1 凸轮机构的组成和应用 组成：由凸轮、从动件和机架三部分组成 特点： 1）只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。2）结构简单、紧凑。 3）凸轮机构是高副机构，易于磨损。 4）凸轮轮廓加工比较困难。 应用：只适用于传递动力不大的场合。 应用实例：内燃机配气机构绕线机的凸轮机构凸轮自动送料机构 结论：从动杆的运动规律取决于凸轮轮廓曲线或凹槽曲线的形状。 二、凸轮机构的分类 (一)按凸轮的形状分 1．盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转)
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构特点：结构简单，但是从动件行程不能太大，否则凸轮运转沉重。 2．移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷 远处的盘形凸轮的一部分，它 作往复直线移动。) 特点：凸轮和从动件都可作往复移动。 3. 圆柱凸轮（圆柱凸轮是一个在圆 柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端 面上作出曲线轮廓的构件，它可看作 是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。） 特点：从动件可获得较大的行程。 (二)按从动杆的端部型式分 1．尖顶从动件凸轮机构 特点： （1）传动灵敏。 （2）从动杆的构造最简单，但易磨损。 应用：只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。 2．滚子从动件凸轮机构 特点：磨损较小，可用来传递较大的动力，但结构复杂。 应用：常用于速度不高、载荷较大的场合。 3．平底从动件凸轮机构
凸轮机构 凸轮机构是机械中的一种常用机构，在自动化、半自动化机械中应用较为广泛。6.1凸轮机构的特点、应用和分类 6.1.1特点 凸轮机构是由凸轮1、从动件2和机架3所组成,如图6-1所示。 可以使从动件得到预定的运动规律; 且结构紧凑。但凸轮机构中包含有高副，不宜传递较大的动力; 同时由于凸轮具有曲线轮廓，它的加工制造比较复杂。 6.1.2应用 凸轮机构应用于各类机械中。 图6-2所示为内燃机的配气机构; 图6-3所示为自动车床上使用的走刀机构; 此外，凸轮机构还应用于其他机械中，不一一列举。 6.1.3类型 凸轮机构的类型是多种多样的，其基本类型可由凸轮和从动件的不同型式来区分。 1．按凸轮的型式分 按凸轮型式分，各类凸轮机构如表6-1所示。 图5-1凸轮机构图5-3自动车床走刀机构 图5-2内燃机配气机构
2 ．按从动件的型式分 根据从动件的运动和端部型式区分，基本类型如表6-2所示。 表6-2 凸轮机构从动件的基本类型 表6-1 凸轮的类型
6.2 从动件的运动规律 6.2.1凸轮机构的工作过程 图6-4（a）所示为对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构。 在尖顶移动从动件盘形凸轮机构的凸轮 上以向径 r为半径所绘的最大圆称为凸轮的 基圆。 当凸轮以ω等速沿逆时针方向回转Φ 时，从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定运 动规律由离回转中心最近位置A到达最远位 置B的过程称为推程，这时它所走过的距离 h称为从动件的升程;而与推程对应的凸轮 转角Φ称为推程角。 当凸轮继续回转 s Φ时，以O点为中心的 圆弧BC与尖顶相作用，从动件在最远位置停 留不动，这一过程称为远休止，对应的凸轮 转角 s Φ称为远休止角; 当凸轮继续回转'Φ时，从动件在弹簧力或重力作用下，以一定运动规律回到起始位置，这个过程称为回程，对应的转角'Φ称为回程角。 当凸轮继续回转' Φ s 时，从动件在最近位置停留不动为近休止，' Φ s 称为近休止角。 如果以直角坐标系的纵坐标代表从动件位移S，横坐标代表凸轮转角?(转动时间t)，则可以画出S与?之间的曲线，它简称为从动件位移线图，见图6-4（b）。A点为起始点. 由以上可知，从动件的位移线图取决于凸轮轮廓曲线的形状。从动件的不同运动规律，要求凸轮具有不同的轮廓曲线。因此，设计凸轮时必须首先确定从动件的运动规律。从动件的运动规律通常是根据机械的工作要求确定。 6.2.2常用从动件的运动规律 1、等速运动规律 当凸轮等速回转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动称为等速运动。图5-5为从动件等速运动时，其位移S、速度v和加速度a是随时间t变化的曲线（推程）。 由于凸轮作等速运动时，tω ?=，故横坐标也可以用?表示。其运动方程见表5-3。 由于速度V0为常数，所以从动件的速度线图为一平行于横轴的直线。 对速度线图积分，可以得到S= V0t，它是一条斜直线。又由图6-5可知， 当速度为常数时，加速度为零，惯性力也等于零，但是在运动开始和终止的瞬间，由于速度突变，此时理论上的加速度为无穷大，其惯性力将引起刚性冲击。 2、等加速、等减速运动规律 这种运动规律推程前半行程作等加速运动，而后半行程作等减速运动;回程则相反,其位移S、速度V和加速度a是随时间t变化的曲线如图6-6所示。其运动方程见表6-3。 图6-4凸轮机构的运动过程及位移曲线
凸 轮 机 构 凸轮机构是机械中的一种常用机构，在自动化、半自动化机械中应用较为广泛。 6.1凸轮机构的特点、应用和分类 6.1.1特点 凸轮机构 是由凸轮1、从动件2和机架3所组成,如图6-1所示。 可以使从动件得到预定的运动规律; 且结构紧凑。但凸轮机构中包含有高副，不宜传递较大的动力; 同时由于凸轮具有曲线轮廓，它的加工制造比较复杂。 6.1.2应用 凸轮机构 应用于各类机械中。 图6-2所示为内燃机的配气机构; 图6-3所示为自动车床上使用的走刀机构; 此外，凸轮机构还应用于其他机械中，不一一列举。 6.1.3类型 凸轮机构的类型是多种多样的，其基本类型可由凸轮和从动件的不同型式来区分。 1．按凸轮的型式分 按凸轮型式分，各类凸轮机构如表6-1所示。 图5-1凸轮机构 图5-3自动车床走刀机构 图5-2内燃机配气机构
2．按从动件的型式分 根据从动件的运动和端部型式区分，基本类型如表6-2所示。 表6-2 凸轮机构从动件的基本类型 表6-1 凸轮的类型
6.2 从动件的运动规律 6.2.1凸轮机构的工作过程 图6-4（a ）所示为对心尖顶移动从动件盘形凸轮机构。 在尖顶移动从动件盘形凸轮机构的凸轮 上以向径0r 为半径所绘的最大圆称为凸轮的 基圆。 当凸轮以ω等速沿逆时针方向回转Φ 时，从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定运 动规律由离回转中心最近位置A 到达最远位 置B 的过程称为推程，这时它所走过的距离 h 称为从动件的升程;而与推程对应的凸轮 转角Φ称为推程角。 当凸轮继续回转s Φ时，以O 点为中心的 圆弧BC 与尖顶相作用，从动件在最远位置停 留不动，这一过程称为远休止，对应的凸轮转角s Φ称为远休止角; 当凸轮继续回转'Φ时，从动件在弹簧力或重力作用下，以一定运动规律回到起始位置，这个过程称为回程，对应的转角'Φ称为回程角。 当凸轮继续回转'Φs 时，从动件在最近位置停留不动为近休止，'Φs 称为近休止角。 如果以直角坐标系的纵坐标代表从动件位移S ，横坐标代表凸轮转角?(转动时间t )，则可以画出S 与?之间的曲线，它简称为从动件位移线图，见图6-4（b ）。A 点为起始点. 由以上可知，从动件的位移线图取决于凸轮轮廓曲线的形状。从动件的不同运动规律，要求凸轮具有不同的轮廓曲线。因此，设计凸轮时必须首先确定从动件的运动规律。从动件的运动规律通常是根据机械的工作要求确定。 6.2.2常用从动件的运动规律 1、等速运动规律 当凸轮等速回转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动称为等速运动。图5-5为从动件等速运动时，其位移S 、速度v 和加速度a 是随时间t 变化的曲线（推程）。 由于凸轮作等速运动时，t ω?=，故横坐标也可以用?表示。其运动方程见表5-3。 由于速度V 0为常数，所以从动件的速度线图为一平行于横轴的直线。 对速度线图积分，可以得到S= V 0t ，它是一条斜直线。又由图6-5可知， 当速度为常数时，加速度为零，惯性力也等于零，但是在运动开始和终止的瞬间，由于速度突变，此时理论上的加速度为无穷大，其惯性力将引起刚性冲击。 2、等加速、等减速运动规律 这种运动规律推程前半行程作等加速运动，而后半行程作等减速运动;回程则相反,其位移S 、速度V 和加速度a 是随时间t 变化的曲线如图6-6所示。其运动方程见表6-3。 图6-4凸轮机构的运动过程及位移曲线
第九章凸轮机构设计 本章学习任务：凸轮机构的基本知识、其从动件的运动规律、凸轮曲线轮廓的设计、凸轮机构基本尺寸的设计。 驱动项目的任务安排：完成项目中的凸轮机构的具体设计。 思考题 9-1简单说明凸轮机构的优缺点及分类情况？ 9-2在直动滚子从动件盘形凸轮机构中，如何度量凸轮的转角和从动件的位移？ 9-3试说明等速运动规律，简谐运动规律和五次多项式运动规律的特点。 9-4简单说明从动件运动规律选择与设计的原则。 9-5简单说明凸轮廓线设计的反转法原理。 9-6什么是凸轮的理论廓线和实际廓线，二者有何联系？ 9-7何谓凸轮机构的压力角？压力角对机构的受力和尺寸有何影响？ 9-8如何选择（或设计）凸轮的基圆半径？ 9-9什么是“运动失真”现象？如何选择（或设计）凸轮的滚子半径，才能避免机构的“运动失真”？ 习题 9-1何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全题图9-1 所示各段的，s -，v -，a - 曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？ s O v O a 题图9-1 2| D| ? 2| D| ? 2| D| ? 9-2何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？ 9-3力封闭与几何形状封闭凸轮机构的许用应力角的确定是否一样？为什么？ 9-4有一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲用较大的滚子，问是否可行？ 为什么？ 9-5有一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力稍偏大，拟采用推杆偏置的方法来改善，问是否可行？为什么？
45?? | ? | ? 3 2 | ? O 1 9-6 用作图法求出题图 9-6 所示两凸轮机构从图示位置转过 45 时的压力角。 （a ） （b ） 题图 9-6 题图 9-7 9 -7 如题图 9-7 所示盘形凸轮机构是有利偏置，还是不利偏置。如将该凸轮廓线作为直动滚子推杆的理论 廓线，其滚子半径 r r = 8 mm 。试问该凸轮廓线会产生什么问题？为什么？为了保证推杆实现同样的运动规律，应采取什么措施（图中l = 0.001 m ／mm ）？ 9 -8 在题图 9-8 所示的运动规律线图中各段运动规律未表示完全，请根据给定部分补足其余部分（位移 线图要求准确画出，速度和加速度线图可用示意图表示）。 s 1 2 v 3 4 2 s v 1 2 3 4 2 a a 题图 9-8 题图 9-9 9 - 如题图 9-9 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。 9 -10 在题图 9-10 所示凸轮机构中，已知偏心圆盘为凸轮实际轮廓，如图所示。试求： 1） 基圆半径 R ； 2） 凸轮机构的压力角 ； 3） 凸轮由图示位置转 90°后，推杆移动距离 s 。 2 1 3 4 2 /3 2/3 4/3 5/3 2
一、填空 1.凸轮机构主要是由_凸轮_、_从动件_和固定机架三个基本构件所组成。 2.按凸轮的外形，凸轮机构主要分为_盘形__凸轮和_柱体_凸轮两种基本类型。 3.从动杆与凸轮轮廓的接触形式有_尖顶_、_滚子_和平底三种。 4.以凸轮最小半径r0所作的圆称之为基圆，r0称为凸轮的基圆半径 7.凸轮机构从动杆等速运动的位移为一条__斜直线__线。 10、在凸轮机构一个运动循环中,从动件重复升、停、降、停的过程。 11、在等速度运动图中，位移和转角成正比关系，其图线为一条直线。 12、从动件的上升或下降运动速度v为常数时的运动规律，称为匀速运动规律。 13、凸轮机构在远休行程中，凸轮所对应的转角称之为远休角用字母表示。 14、平底式从动杆与凸轮的接触面较大，易于形成油膜，所以润滑较好，摩擦较小，常用于没有凹形曲线的凸轮上作高速传动 二、选择 10.凸轮机构的移动式从动杆能实现_c______。 a 匀速、平稳的直线运动 b 简偕直线运动c各种复杂形式的直线运动 11.凸轮与从动件接触处的运动副属于__a_____。 a 高副 b 转动副 c 移动副 12. 要使常用凸轮机构正常工作，必须以凸轮__c_____。 a 作从动件并匀速转动 b 作主动件并变速转动 c 作主动件并匀速转动 13.在要求__a_____的凸轮机构中，宜使用滚子式从动件。 a 传力较大 b 传动准确、灵敏 c 转速较高 凸轮机构从动件作等速规律运动时会产生__a__冲击。 A. 刚性 B. 柔性 C. 刚性和柔性 14、__a__对于较复杂轮廓曲线的凸轮，也能准确地获得所需的运动规律。
A. 尖顶式从动件 B. 滚子式从动件 C. 平底式从动件 三、判断 1.凸轮机构广泛用于自动化机械中。( 对） 2.圆柱凸轮机构中，凸轮与从动杆在同一平面或相互平行的平面内运动。( 错） 3.平底从动杆不能用于具有内凹槽曲线的凸轮。(对） 4.凸轮机构从动件的运动规律是可按要求任意拟订的。(对）5．凸轮在机构中经常是主动件。( 对 ) 7.从动件的运动规律就是凸轮机构的工作目的。( 对 ) 8.凸轮机构也能很好的完成从动件的间歇运动。( 对 ) 四，已知基圆半径为２０mm的盘形凸轮，逆时针转９０。时，通过凸轮轴心的滚子直径为８mm的滚子从动杆等速上升３０mm，停歇１８０。后，凸轮继续转动，转过90。，从动件又等速下降３０mm，试画出从动件的位移运动曲线。
% ******** 偏置移动从动件盘形凸轮设计绘图和运动分析******** disp ' ######## 已知条件########' disp ' 凸轮作逆时针方向转动,从动件偏置在凸轮轴心的右边' disp ' 从动件在推程作等加速/等减速运动,在回程作余弦加速度运动' % 基圆半径；滚子半径；从动件偏距；从动件升程 rb=40;rt=10;e=15;h=50; % 推程运动角；远休止角；回程运动角；推程许用压力角；凸轮转速 ft=100;fs=60;fh=90;alpha_p=35;n=200; % 角度和弧度转换系数；机构尺度 hd=pi/180;du=180/pi;se=sqrt(rb^2-e^2); w=n*pi/30; omega=w*du; % 凸轮角速度（°/s） fprintf(' 基圆半径rb = %3.4f mm \n',rb) fprintf(' 滚子半径rt = %3.4f mm \n',rt) fprintf(' 推杆偏距 e = %3.4f mm \n',e) fprintf(' 推程升程h = %3.4f mm \n',h) fprintf(' 推程运动角ft = %3.4f 度\n',ft) fprintf(' 远休止角fs = %3.4f 度\n',fs) fprintf(' 回程运动角fh = %3.4f 度\n',fh) fprintf(' 推程许用压力角alpha_p = %3.4f 度\n',alpha_p) fprintf(' 凸轮转速n = %3.4f r/min \n',n) fprintf(' 凸轮角速度(弧度) w = %3.4f rad/s \n',w) fprintf(' 凸轮角速度(度) omega = %3.4f 度/s \n',omega) disp ' ' disp ' 计算过程和输出结果' disp ' ' % (1)---校核凸轮机构的压力角和轮廓曲率半径' disp ' *** 计算凸轮理论轮廓的压力角和曲率半径***' disp ' 1 推程(等加速/等减速运动)' for f=1:ft if f<=ft/2 s(f)=2*h*f^2/ft^2;s=s(f); % 等加速-位移方程 ds(f)=4*h*f*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f); d2s(f)=4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f); vt(f)=4*h*omega*f/ft^2; % 等加速-速度方程else s(f)=h-2*h*(ft-f)^2/ft^2;s=s(f); % 等减速-位移方程 ds(f)=4*h*(ft-f)*hd/(ft*hd)^2;ds=ds(f); d2s(f)=-4*h/(ft*hd)^2;d2s=d2s(f); vt(f)=4*h*omega*(ft-f)/ft^2; % 等减速-速度方程end alpha_t(f)=atan(abs(ds-e)/(se+s)); % 推程压力角(弧度) alpha_td(f)=alpha_t(f)*du; % 推程压力角(度) pt1=((se+s)^2+(ds-e)^2)^1.5; pt2=abs((se+s)*(d2s-se-s)-(ds-e)*(2*ds-e));
教案 课次 19课时1执行 日期 班级15机电1 周次5课型新授日期 课 题 §4—1 凸轮机构（2） 教 学 目 标 知识与技能 1.理解凸轮机构的工作过程； 2.掌握凸轮机构的从动件运动规律； 过程与方法 1.通过PPT的讲解过程，从而理解凸轮机构的工作过程，掌握凸轮 机构的从动件运动规律； 情感态度与价值观 1.通过复习旧知，明确本课的学习目的，并快速进入到最佳学习状 态； 教学 难点 1.凸轮机构的工作过程； 2.凸轮机构的从动件运动规律； 教学 重点 1.凸轮机构的工作过程； 2.凸轮机构的从动件运动规律； 教学 方法 讲授教学方法 教学过程： 复习、导入： 1.复习回顾上节课所学内容： （1）凸轮机构的分类与特点； 2.通过上节课的学习我们对凸轮机构有了一定的理解，那么它是怎么工作的其从动件的运动规律有是怎样的呢引出本课学习任务： （1）凸轮机构的工作过程； （2）凸轮机构的从动件运动规律； 知识点/任务/环节一： 一、凸轮机构的工作过程 1.凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动，凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停”的运动循环。 推程远停程回程近停程 δ0δ1δ2δ3 升停降停 教师活动和意图学生活动
1.请同学观看动画，凸轮做什么运动从动件做 什么运动 2.提问：从动件上下运动的原因引出基圆概念。 3.根据PPT讲解推程，提问推程过程中从动件 的运动，并请同学指出推程运动角； 4.根据PPT讲解远停程，提问远停程过程中从 动件的运动，并请同学指出远停程运动角； 5.请同学根据前面所讲的推程，讨论讲解回程； 6.请同学根据前面所讲的远停程，讨论讲解近 停程； 7.讲解行程的概念； 8.根据讲的凸轮过程，请同学上来填表格； 9.请同学做练习。 设计意图：动画演示直观易于理解，分组讨论 总结凸轮机构工作过程，加深理解，易于掌握。 1.观看动画，说明凸轮做什么运动从动件做什么 运动 2.回答从动件上下运动的原因。 3.回答推程过程中从动件的运动，并指出推程运 动角； 4.回答远停程过程中从动件的运动，并指出远停 程角； 5.讨论讲解回程； 6.讨论讲解近停程； 7.理解行程的概念； 8.填表格； 9.做练习。 目标达成情况（手写）： 学生理解了凸轮机构的工作过程。 知识点/任务/环节二： 二、从动件的运动规律 1．等速运动规律 2.等加速、等减速运动规律 教师活动和意图学生活动 1.根据位移线图，分析从动件的运动规律； 2.请同学根据推程阶段位移线图，讨论绘制等 速运动过程中速度、加速度线图，并请同学上 来绘制； 3.提出等加速等减速的概念，让同学绘制等加 速等减速运动过程中速度、加速度、位移线图； 4.讲解冲击概念； 5.请同学做练习； 1.理解从动件的运动规律； 2.讨论绘制等速运动过程中速度、加速度线图， 并请同学上来绘制； 3.绘制等加速等减速运动过程中速度、加速度、 位移线图； 4.理解冲击概念； 5.做练习； 目标达成情况（手写）： 学生掌握了从动件的运动规律。
65．图示为一偏心圆盘凸轮机构，凸轮的回转方向如图所示。要求：（1）说明该机构的详细名称；（2）在图上画出凸轮的基圆，并标明图示位置的凸轮机构压力角和从动件2的位移；（3）在图上标出从动件的行程h及该机构的最小压力角的位置。 65．(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。 (2) ，，s如图所示。(3) h及 发 生位置如图示。 67．试在图示凸轮机构中，（1）标出从动件与凸轮从接触点C到接触点D时，该凸轮转过 的转角 ；2）标出从动件与凸轮在D点接触的压力角；（3）标出在D点接触时的从动 件的位移s。
67． (1) 如图示。(2) 如图示。(3)s如图示。 70．图示偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮以角速度逆时针方向转动。试在 图上：（1）画出理论轮廓曲线、基圆与偏距圆；（2）标出凸轮从图示位置转过 时的 压力角和位移s。 70．(1) 1）理论廓线如图示：2）基圆如图示；3）偏距圆如图示。(2) 1）压力角如
图示；2）位移s 如图示。 72．图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角速度1逆时针方向转动。试在图上：（1）画出该凸轮的基圆和理论廓线；（2）标出该位置时从动件的压力角；（3）标出该位置时从动件的位移s，并求出该位置时从动件的速度。 72．(1) 1）基圆如图示；2）理论廓线如图示。(2) 压力角如图示。(3) 1）位
移s如图示。2）v2＝ 79．图示的凸轮机构中，凸轮为一圆盘。试在图上作出：（1）基圆；（2）图示位置的凸轮 转角 和从动件的位移s；（3）图示位置时的从动件压力角。 79．(1)基圆如图示半径为 。(2) 凸轮转角和从动件位移s如图示。 (3) B点压力角如图示。 84．在图示偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中，凸轮为偏心圆盘，圆心为O，回转中心为