机械基础第四版第四章PPT

4.2 从动件常用运动规律
• 4.2.2 从动件常用规律
简谐运动规律位移线图画法如上图中S2-δ1关系曲线所示。 （1）以从动件的升程h画半圆，将此半圆分成若干等分，得到1＇＇、 2＇＇…… 6＇＇。 （2）将代表凸轮推程运动角的横坐标线段分成相等的等分，并作垂线 11＇、22＇…… 66＇。 （3）将半圆上的等分点投影到相应的垂线上得1＇、2＇…… 6＇点。 （4）用光滑曲线联接1＇、2＇…… 6＇点，得到从动件大位移线图。 由图可知，在运动始末两点，加速度为有限突变，所以仍有柔性冲击 存在，因此，这种运动规律适用于中速中载的场合。
4.2 从动件常用运动规律
• 4.2.2 从动件常用规律
3.简谐运动规律 从动件的加速度按余弦规律 变化的运动规律称为简谐运 动规律。指质点在沿半径为R 的圆上作匀速圆周运动时， 其在这个圆上的投影所形成 的运动称为简谐运动。 其S2-δ1、v2-δ1、a2-δ1的关系曲 线如图所示。
图4-11 简谐运动规律
机械设计基础课件第4章
教学重点、难点
• 教学重点
本章主要介绍凸轮机构中从动件的常用运动规律； 按给定的从动件运动规律绘制凸轮轮廓曲线的方法以及凸 轮机构设计中应注意的几个问题。
• 教学难点
从动件的位移线图和尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓 曲线的绘制。
4.2 从动件常用运动规律
• 4.2.1 凸轮机构的运图解法设计
1.作图原理 凸轮机构工作时，一般以凸轮为原动件， 凸轮是运动的，而绘在图纸上的凸轮是静 止的，因此绘制凸轮轮廓曲线是采用“反 转法”。根据相对运动原理，给整个机构 加上一个公共角速度ω绕凸轮轴心O转动 时，各构件间相对运动不变。若公共角速 度与凸轮的角速度ω1等值、反向，则凸轮 静止，而从动件随机架以-ω1转动，又沿 导路作相对移动；由于从动件始终与凸轮 接触，尖顶的运动轨迹就是凸轮的理论轮 廓。

§4.1 凸轮机构的应用和分类
4.1.2凸轮机构的分类
1．按凸轮形状 （1）盘形凸轮 （2）移动凸轮 （3）圆柱凸轮
平面凸轮机构 空间凸轮机构
动态演示
盘形凸轮机构
动态演示
移动凸轮机构
动态演示
圆柱凸轮机构
§4.1 凸轮机构的应用和分类
2．按从动件端部形状 （1）尖顶从动件 （2）滚子从动件 （3）平底从动件
§4.1 凸轮机构的应用和分类
绕线机构
1—盘形凸轮；2—引线杆；3—绕线轴
§4.1 凸轮机构的应用和分类
由以上的例子可知，凸轮机构有如下基本特性： 当凸轮转动时，借助于本身的曲线轮廓或凹槽迫使从动 杆作一定规律的运动，即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。
优点： 只需设计出适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意的 预期运动，且结构简单、紧凑、设计方便。 缺点： 凸轮与从动件间为点或线接触，易磨损，只可用于传力 不大的场合；凸轮轮廓精度要求较高，需用数控机床进行加 工；从动件的行程不能过大，否则会使凸轮变得笨重。
从动件的运动线图 （1）位移线图：反映了从动件的位移s 随时间t 或凸轮转角δ 变 化的规律。 （2）速度线图：反映了从动件的速度v 随时间t 或凸轮转角δ变 化的规律。 （3）加速度线图：反映了从动件的加速度a 随时间t 或凸轮转 角δ变化的规律。
凸轮轮廓曲线的形状决定了从动件的运动规 律。要使从动件实现某种运动规律，就要设计出 与其相应的凸轮轮廓曲线。
国家级精品课程教材
机械设计基础
第四章 凸轮机构
电子工业出版社
主编：唐林虎 副主编：张亚萍等
第四章 凸轮机构
1 §4.1 凸轮机构的应用和分类 2 §4.2 从动件的常用运动规律 3 §4.3 凸轮轮廓曲线设计 4 §4.4 凸轮机构设计中应注意的问题

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4-14气动夹紧与液压夹紧各有那些优缺点？
（1）共同优点：操作简单，动作迅速，辅助时间短。 （2）气动夹紧典型的活塞式气缸工作形成较长，且
作用力的大小不受工作行程长度的影响，但结构尺寸 较大，制造维修困难，寿命短，且易漏气。 （3）液压夹紧优于启动夹紧优点——1工作压力高， 比气压高出十余倍，故液压缸尺寸比气缸小的多，因 传动力大，通常不需增力机构，使夹具结构简单，紧 凑2油液不可压缩，因此夹紧刚性的，工作平稳，夹 紧可靠。3噪声小，劳动条件好。缺点：成本高。
通用可调夹具的应用对象不明确，只提出一个大 的加工规模和范围;而成组夹具是根据成组工艺，针对
某一组零件的加工而设计的，应用对象十分明确。
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4-19.数控机床夹具有什么特点?
答:数控机床夹具在机床上应对相对数控机床的坐标原
点有严格的坐标位置,以保证所装夹的工件处于规定的
坐标位置上.为此数控机床夹具常采用网格状的固定基
∴不满足要求
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4-12
解：有分析可知，这种情况下，两个孔心距的定位误 差：即为钻模心轴心线的最大位移变动。任意边接触： △jw=△D+△d+△=（0.052-0）+（0.072-0.020） +0=0.104设计基准为工件孔轴心，定位基准为工件孔 轴心。所以△jb=0,所以两个孔心距的定位误差 △dw=△jb+△jw=0.104.满足要求。
础板,它长期固定在数控机床工作台上,板上加工出准
确孔仅距位置的一组定位孔和一组紧固螺孔,它们成网
格分布,利用基础板上的定位孔列装各种夹具.结构要
求简单紧凑,体积小,采用机动夹紧方式,以满足数控加

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第二十八页，编辑于星期日：十五点 六分。
Fy Fn cos；Fx Fn sin
Fx → 摩擦力Ff
Fy推动从动件运动，需克 服工作阻力FQ和Ff。
当Fy< Ff时，即使FQ=0， 不论Fn有多大，都无法推
动从动件运动。
——自锁
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第二十九页，编辑于星期日：十五点 六分。
❖ 凸轮机构的自锁: 从动件在驱动力作用下, 所引起
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第十三页，编辑于星期日：十五点 六分。
一、等速运动规律
v2
h t1
常数
s2
v2
t
h t1
t
a2 0
刚性冲击
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第十四页，编辑于星期日：十五点 六分。
❖ 从动件的速度有突变，加速度理论上发 生无穷突变，产生巨大的惯性力，从而 对凸轮机构造成强烈冲击。
❖ 匀速运动规律适用于低速轻载的凸轮机 构。
第四章 凸轮机构及其他 间歇运动机构
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第一页，编辑于星期日：十五点 六分。
❖ 凸轮机构的应用和分类 ❖ 从动件常用的运动规律 ❖ 凸轮机构的压力角与基圆半径 ❖ 盘形凸轮轮廓曲线的设计 ❖ 常见的间歇运动机构
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第二页，编辑于星期日：十五点 六分。
§4-1 凸轮机构的应用和分类
凸轮：具有一定形状的曲线 轮廓或凹槽的构件
rk＜ρmin时，可画出完整的轮廓曲线β’
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第四十九页，编辑于星期日：十五点 六分。
rk＝ρmin时， ρ′=0
β’出现尖点
易磨损，从而改变预定的从动件运动规律
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第五十页，编辑于星期日：十五点 六分。
rk>ρmin时， ρ’<0
β’将出现交叉，在交