作图法设计对心盘形凸轮轮廓曲线讲稿
- 格式:docx
- 大小:24.25 KB
- 文档页数:2
作图法设计对心盘形凸轮轮廓曲线讲稿
一、教学目标:
掌握作图法设计对心盘形凸轮轮廓曲线的原理
二、课程知识点讲解
问题引入:
一对心尖顶直动从动件盘形凸轮,其基圆半径为r b,凸轮以等角速度ω逆时针方向回转,从动件的运动规律如下,试设计此凸轮的轮廓曲线。
0-90度匀速上升,90-180度静止,180到360度匀速下降,回到原点。
当凸轮机构从动件的运动规律及凸轮基圆半径确定后,就可以用作图法绘制出凸轮轮廓曲线,该方法适用于低速或对运动规律要求不严的一般机械传动机构。
作图法利用了反转法的基本原理,什么是反转法呢?就是假想给整个凸轮机构加上一个与凸轮转速ω相同,方向相反的转速“-ω”,这样凸轮就变成静止不动,而从动件则以“-ω”绕基圆中心转动的同时又按着给定的从动件运动规律进行运动。
(反转法动画慢)。
从动画中看到凸轮变成静止不动,而从动件则以“-ω”绕基圆中心转动的同时又按着给定的从动件运动规律进行运动。
三、知识点总结
作图法设计对心盘形凸轮的条件是已知运动规律曲线和基圆半径,且是低速运动规律不严格的场合。
四、作业布置:
1、作图法的前提条件是什么?
2、什么是反转法?
拓展思考:
偏置从动件可以用反转法吗?
不同从动件的端部形式不同设计方法有何区别?。
第三节 盘形凸轮廓线的设计当根据工作要求和结构条件选定了凸轮机构的类型、从动件的运动规律和凸轮的基圆半径(其确定将在下节中介绍)等结构参数后,就可以设计凸轮的轮廓曲线。
凸轮廓线的设计方法有图解法和解析法,其设计原理基本相同。
本节先简要介绍图解法,后重点介绍解析法设计凸轮廓线。
一、凸轮廓线设计的基本原理图4-13 反转法设计凸轮廓线基本原理图4-13所示为一尖顶对心盘形凸轮机构,设凸轮以等角速度ω逆时针转动,推动从动件2在导路中上、下往复移动。
当从动件处于最低位置时,凸轮轮廓曲线与从动件在A 点接触,当凸轮转过1ϕ角时,凸轮的向径A A 0将转到A A '0位置,而凸轮轮廓将转到图中虚线所示的位置。
从动件尖端从最低位置A 上升至B ',上升的位移为B A S '=1,这是从动件的运动位移。
若设凸轮不动,从动件及其运动的导路一起绕A 0点以等角速度-ω转过1ϕ角,从动件将随导路一起以角速度-ω转动,同时又在导路中作相对导路的移动,如图中的虚线位置,此时从动件向上移动的位移为B A 1。
而且,11S B A B A ='=,即在上述两种情况下,从动件移动的距离不变。
由于从动件尖端在运动过程中始终与凸轮轮廓曲线保持接触,所以从动件尖端的运动轨迹即为凸轮轮廓。
设计凸轮廓线时,可由从动件运动位移先定出一系列的B 点,将其连接成光滑曲线,即为凸轮廓线。
由于这种方法是假设凸轮固定不动而使从动件连同导路一起反转,故称为反转法。
对其它类型的凸轮机构,也可利用反转法进行分析和凸轮廓线设计。
二、图解法设计凸轮廓线1. 移动从动件盘形凸轮廓线的设计(1)尖端从动件 图4-14a 所示为一偏置移动尖端从动件盘形凸轮机构。
设已知凸轮的基圆半径为b r ,从动件导路偏于凸轮轴心A 0的左侧,偏距为e ,凸轮以等角速度ω顺时针方向转动。
从动件的位移曲线如图4-14b 所示,试设计凸轮的轮廓曲线。
图4-14 尖端从动件盘形凸轮廓线设计依据反转法原理,具体设计步骤如下。
授课教案No任务3.1 凸轮机构的认识一、复习10分钟复习上次课学习内容二、教师导课与课程学习:(1)学习提示,教师介绍本任务的学习内容。
15分钟本项目以直动从动件的盘形凸轮机构为例,在从动件等速运动、等加速等减速运动、余弦加速度运动(简谐运动)规律条件下,分析了凸轮机构中存在的柔性冲击与刚性冲击。
教师介绍本任务的学习内容:凸轮机构的分类;常用术语;从动件的运动规律;凸轮机构的结构形式;常用材料及热处理(2)分小组学习: 40分钟3.1.1常用设备中的凸轮机构1. 凸轮机构的组成如图所示的凸轮机构是由凸轮、从动件和机架等三个基本构件组成的机构。
2.凸轮机构应用实例自动钻床进给机构、冲床凸轮机构等。
3.1.2凸轮机构的分类凸轮机构的类型很多,按凸轮和从动件的形状及其运动形式的不同,凸轮机构的分类方法有以下几种:1.按凸轮形状分类(1)盘形凸轮(2)移动凸轮。
(3)圆柱凸轮2.按从动件形式分类(1)尖顶从动件(2)滚子从动件(3)平底从动件从动件的结构形式3.按从动件的运动形式分类学生发言汇报、记录学习笔记学生发言汇报并记录学习笔记阅读教材和PPT、分组讨论、撰写发言提纲、学生发言汇报,课,记录学习笔记No(1)直动从动件直动从动件指相对于机架作直线往复移动的从动件,如图3.1.1中所示。
直动从动件又分为对心直动从动件和偏置直动从动件。
(2)摆动从动件:绕某一固定转动中心摆动的从动件。
4.按凸轮与从动件的锁合方式分类 (1)力锁合利用从动件的重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓保持接触,(2)形锁合利用从动件和凸轮特殊的几何形状来维持接触,例如圆柱凸轮机构是利用滚子与凸轮凹槽两侧面的配合来实现形锁合。
3.1.3凸轮机构的常用术语如下:1.凸轮基圆与基圆半径b r2.凸轮的转角δ凸轮相对于某一位置转过的角度,称为凸轮转角δ。
具体包括推程运动角0δ、远停程运动角S δ回程运动角0′δ和近停程运动角Sδ'。
课前提问: 1、等速运动规律
2、等加速运动规律
新授:
一、作图原理
反转法:在整个机构上加上一个反转的角速度,机构中的各件的相对运动不变,凸轮不动,从动件一方面绕圆心作–ω,另一方面在自己的导路中按预定的规律运动。
尖顶的轨迹就是凸轮的轮廓。
二、作图
1、尖顶对心移动从动件盘形凸轮
(1)、选取适当比例尺作位移线图和基圆
(2)、作位移线图和基圆取分点保持等分角度一致
(3)、沿导路方向量取各点的位移量
(4)、光滑连接各点,形成轮廓曲线
对心移动从动件盘形凸轮轮。
对心尖顶凸轮机构凸轮机构的工作过程
教学过程及内容
反转法画凸轮的原理
对应转角的基圆向径上描点,光滑连接所描各点即得轮廓曲
一般长度比例为1mm/5mm或,前者用于较大凸轮,后者用于较小凸轮;角度比
长度比例与角度比例的大小无关。
(温馨提示:比例越大,作图越准确。
)
凸轮的位移曲线
教学过程及内容
远停程和近停程对应的凸轮轮廓半径不变;
从动件有位移则说明凸轮轮廓半径有变化;
要使轮廓半径发生变化,在取各点时就应延长各相反方向基圆半径的基础上加上各段对应位移。
对心滚子移动从动件盘形凸轮
第三关:拓展训练,闯过此关的学生再加
项目条件:选择有较高难度的偏置尖顶(或偏置滚子)移动从动件盘形凸轮的画法作为拓展训练事体,学生只要做其中一个,总分即为120
拓展试题:一偏置尖顶(或偏置滚子)移动从动件盘形凸轮机构,凸轮的基圆半径
偏置尖顶移动从动件盘形凸轮
九、板书设计
十、座位编排
十、教学后记
1、从作业情况看,学生的自学能力较强,因第十题为“摆动滚子从动件盘形凸轮的绘制”,0832班有5人没有做对该题,0835班有3人,原因是学生对此类型凸轮机构的理解还欠缺,以及在课堂上没有接触过这种类型的作图。
2、附近农村学生做的几种移动从动件盘形凸轮机构的模型能正常工作,制作效果好。
附件1 学生自评用表
附件2 作品展示顺序表。
广东工业大学华立学院课程设计(论文)课程名称机械原理课程设计题目名称对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计学生学部(系)机电工程学部专业班级10机械2班学号 (40)学生姓名~开指导教师2012年06月30日广东工业大学华立学院课程设计(论文)任务书一、课程设计(论文)的内容通过利用AutoCAD软件、AutoCAD二次开发技术绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓,用图解法进行对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计,计算出平底推杆平底尺寸长度,最后查验压力角是不是知足许用压力角的要求。
1)二、课程设计(论文)的要求与数据1.用图解法设计盘形凸轮机构,并用CAD画出凸轮轮廓。
2.用图解法设计盘形凸轮机构,并求出平底推杆平底尺寸长度。
3.按照从动件的运动规律计算出位移并绘画该曲线在图纸上;4.查验压力角是不是知足许用压力角的要求;5.编写课程设计说明书三、课程设计(论文)应完成的工作1.绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓机构的设计简图。
2.绘制出从动件的位移曲线图。
3.查验压力角是不是知足许用压力角的要求而且计算出平底推杆平底尺寸长度。
4.完成课程设计说明书。
四、课程设计(论文)进程安排五、应搜集的资料及主要参考文献[1] ]孙恒.机械原理(第七版)[M] .北京:高等教育出版社,2006[2]孙恒.机械原理(第六版)[M] .北京:高等教育出版社,2001[3]曹金涛.凸轮机构设计[M].北京:机械工业出版社,1985.[4]管荣法.凸轮与凸轮机构基础.[M] 北京:国防工业出版社,1985发出任务书日期:2012 年6 月16日指导教师签名:计划完成日期:2012 年6 月30 日教学单位责任人签章:目录(一).设计题目:对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓机构的设计 (6)(二)凸轮轮廓曲线的设计的大体原理: (6)(三)运动规律分析: (7)(四)用作图法设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构: (7)(五)计算平底推杆平底尺寸长度 (11)(六)压力角分析 (12)参考文献 (13)摘 要在凸轮轮廓曲线设计的图解法中应用AutoCAD 软件进行辅助设计和计算,维持了图解法原理简单、方式直观、易于掌握的长处。
作图法设计对心盘形凸轮轮廓曲线讲稿
一、教学目标:
掌握作图法设计对心盘形凸轮轮廓曲线的原理
二、课程知识点讲解
问题引入:
一对心尖顶直动从动件盘形凸轮,其基圆半径为r b,凸轮以等角速度3逆时针方向回转,从动件的运动规律如下,试设计此凸轮的轮廓曲线。
0-90度匀速上升,90-180度静止,180到360度匀速下降, 回到原点。
乱从动件位移曲藝
当凸轮机构从动件的运动规律及凸轮基圆半径确定后,就可以用作图法绘制出凸轮轮廓曲线,该方法适用于低速或对运动规律要求不严的一般机械传动机构。
作图法利用了反转法的基本原理,什么是反转法呢?就是假想给
整个凸轮机构加上一个与凸轮转速3相同,方向相反的转速“ -3” 这样凸轮就变成静止不动,而从动件则以“ -3”绕基圆中心转动的同时又按着给定的从动件运动规律进行运动
(反转法动画慢)。
从动画中看到凸轮变成静止不动,而从动件则以“ -3”绕基圆中心转动的同时又按着给定的从动件运动规律进行运动。
三、知识点总结作图法设计对心盘形凸轮的条件是已知运动规律曲线和
基圆半径,且是低速运动规律不严格的场合。
四、作业布置:
1、作图法的前提条件是什么?
2、什么是反转法?
拓展思考:偏置从动件可以用反转法吗?不同从动件的
端部形式不同设计方法有何区别?。