凸轮机械原理ppt

第四章 凸轮机构及其设计

题4-9 解：推杆在推程段及回程段运动规律的位移方程为：

1）推程： （0º≤ ≤150º）

2）回程：等加速段 （0º≤ ≤60º）

等减速段 （60º≤ ≤120º）

计算各分点的位移值如下：

总转角

0º 15º 30º 45º 60º 75º

s 0 1.6 3.2 4.8 6.4 8

总转角 90º 105º 120º 135º 150º 165º

s 9.6 11.2 12.8 14.4 16 16

总转角 180º 195º 210º 225º 240º 255º

s 16 15.5 14 11.5 8 4.5

总转角 270º 285º 300º 315º 330º 360º

s 2 0.5 0 0 0 0

取 =1 mm /mm作图如题图4-9所示。

想一想：

1）什么是正偏置和负偏置？各有何优缺点？

2）凸轮廓线上出现什么情况时将会引起刚性冲击？

3）凸轮廓线上任一点的压力角是如何确定的？

题图4-9

题4-10 解：推杆在推程及回程的运动规律的位移方程为：

1）推程 （0º≤ ≤150º）

2）回程 （0º≤ ≤120º）

计算各分点的位移值如下：

总转角

0º 15º 30º 45º 60º 75º

s 0 0.171 1.158 3.262 6.349 10.00

总转角 90º 105º 120º 135º 150º 165º

s 13.65 16.74 18.842 19.83 20 19.24

总转角 180º 195º 210º 225º 240º 255º

s 17.07 13.83 10.00 6.173 2.929 0.761

总转角 270º 285º 300º 315º 330º 360º

s 0 0 0 0 0 0

凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比文库.txt每个女孩都曾是无泪的天使，当遇到自己喜欢的男孩时，便会流泪一一，于是坠落凡间变为女孩，所以，男孩一定不要辜负女孩，因为女孩为你放弃整个天堂。朋友,别哭,今夜我如昙花绽放在最美的瞬间凋谢,你的泪水也无法挽回我的枯萎~~~凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比

凸轮机构最大的优点是可实现高速化，结构紧凑，可靠性高；最大的缺点是不可变，不能变更动作时间（角度）

一、关于凸轮动作与气缸动作的比较。

1、结构运动特性： 凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以实现高速自动化。在自动机械中，虽然也可以使用气动装置，但气动动作结束时冲击较大，当改变速度时，需要对节流阀进行调节，当生产速度提高较大时，气缸装置显然无能为力。而用凸轮机构可以获得平稳的运动，当速度改变时也可以保持同步。

气压易受压力系统影响，当同一气源的其他气缸急速动作时，气压会下降，气缸的动作也会产生变化，而凸轮始终处于稳定状态。

2、运动的时序性： 气缸的动作是一个接着一个的，必须是一个动作完成后才能进行下一个动作。凸轮的位移（角度）与时间是确定的，动作是可以叠加的，一个动作未结束时可以开始下一动作，因此可以缩短循环时间。

3、故障率： 设计良好的凸轮机构可以使用到设备的终生，气缸则无法达到此要求。

4、动作变化性： 当需要变化动作的次序与时间时，显然凸轮机构无能为力。凸轮机构一旦设计使用，基本上是不可改变的（除了有些设计成可调角度的凸轮勉强能调整一点角度外），是刚性的。气动则不然，可以通过PLC进行调整，是柔性的。

5、能耗 毫无疑问，凸轮的能耗要比气缸装置少，从能量的转换来说，气缸的能量是空气压缩机转换过来的，存在着转换损失和管道的严重泄露。

二、关于凸轮动作与伺服控制系统的比较

不容置疑，伺服控制由于有强大的适应性与灵活性在当今占据着越来越重要的地位。

五、（12分）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。

五、总分12分。(1)2 分；(2)6 分；(3)4 分

(1) 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。

(2) r0，，s如图所示。

(3) h及min发生位置如图示。 五、（10分）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。

五、总分10分。(1)4 分；(2)3 分；(3)3 分

(1)如图示。 (2)如图示。 (3) s如图示。

- 5、图示为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。试在图上：

（1）画出并标明基圆 r0；

（2）作出并标明凸轮按 方向转过60后，从动件与凸轮廓线接触处的压力角；

（3）作出并标明滚子从图示位置反转到B处与凸轮接触时，对应的凸轮转角。

1. 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。

1. 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。

1. 四、（10分）在图示凸轮机构中，已知：20BOAOmm，60 AOB，且A B(为圆弧；CO=DO=40mm,60COD,CD(为圆弧；滚子半径rr=10mm，从动件的推程和回程运动规律均为等速运动规律。

（1）求凸轮的基圆半径；

（2）画出从动件的位移线图。

四、总分10分。(1)2分；(2)8分

(1) r0=AO+rr=20+10=30 mm

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《机械基础》

教 案

（2009～ 2010学年第二学期）

学 院 山西省工贸学校

系 （部） 机电系

教 研 室

教 师 梁少宁

2 山西省工贸学校

凸轮机构的结构分析和应用

授课班级 中职机电班 上课

时间 周 月 日 第 节 上课

地点 教室

周 月 日 第 节

教

学

目

的 通过本次课的学习使学生熟悉凸轮机构的应用和特点及类型，理解其运动规律，在以后的工作中能够根据从动件运动规律利用图解法设计凸轮机构的轮廓。

教学

目标 能力目标 知识目标 素质目标

1、能够正确使用和维护凸轮机构；

2、能够根据从动件运动规律利用图解法设计凸轮机构的轮廓 掌握凸轮机构的工作过程、了解凸轮机构的分类、熟悉凸轮机构的特点、明了凸轮机构的从动件运动规律 培养学生学生分析问题的能力，并能够正确的运用、培养学生勤于思考的好习惯和严谨、务实、细致的工作态度；通过小组讨论，培养学生的协作精神。

任务与案例 通过挂图和模型对比内燃机配气机构、 靠模车削机构、 端面凸轮间歇机构各有什么样的特点？各自适合在什么情况下运用？

重点

难点

及

解决方法 重点：凸轮机构的分类与特点

难点：从动件运动规律

解决方法：九步（实物模具演示、提问设置悬念、分析、得出结论、推理演绎、范例、自学练习、反馈指导、讲评小结）教学法

参考资料

工具与材料

粉笔，黑板，模具，挂图。

3 序号 步骤名称 教学内容 教师活动 学生活动 时间分配(分) 工具与材料 课内/课外

1 组织教学 问候，检查学生状态，宣布本次课内容和任务 问候学生，检查状态，宣布内容 问候 2 课内

2 复习 复习有关这节课的内容 提问 回答 6 粉笔，黑板 课内