1、机械设计基础第3章平面连杆机构 任务四：凸轮机构任务四：凸轮机构例题导读：例题导读：1.下图所示的冲压机的送料机构都运用了哪些结构？2.分析内燃机的配气机构，并举例生活凸轮机构还应用与哪些机器？ 机械设计基础第3章平面连杆机构 一、教学要求 了解凸轮机构的应用和分类，从动件常用运动规律 ；掌握按已知运动规律绘制凸轮轮廓 ；了解压力角概念；了解基圆半径对压力角的影响。 二、教学重点与难点 从动件常用的运动规律；盘形凸轮轮廓曲线的设计。 盘形凸轮轮廓曲线的设计；压力角概念，基圆半径对压力角的影响。 教学要求、重点与难点教学要求、重点与难点机械设计基础第3章平面连杆机构1、凸轮机构的应用内燃机配气机
2、构机械设计基础第3章平面连杆机构冲压机的送料机构312靠模车削机构机械设计基础第3章平面连杆机构4 4、特点、特点 优点：实现各种复杂的运动要求、优点：实现各种复杂的运动要求、结构简单、紧凑、设计方便结构简单、紧凑、设计方便 缺点：点、线接触，易磨损，不缺点：点、线接触，易磨损，不适合高速、重载适合高速、重载2 2、结构：、结构：三个构件（机架、三个构件（机架、凸轮、从动件）。凸轮、从动件）。3 3、作用：、作用：将连续回转将连续回转 = = 从动件从动件机械设计基础第3章平面连杆机构二、凸轮机构的分类（1 1）盘形凸轮）盘形凸轮 （2 2）移动凸轮）移动凸轮 （3 3）圆柱凸轮）圆柱凸轮（4
3、）曲面凸轮机械设计基础第3章平面连杆机构（1 1）尖顶从动件）尖顶从动件 （3 3）滚子从动件）滚子从动件 （3 3）平底从动件）平底从动件二、凸轮机构的分类（4）球面底从动件机械设计基础第3章平面连杆机构直动从动件对心直动从动件偏置直动从动件摆动从动件机械设计基础第3章平面连杆机构（1）力锁和凸轮机构（重力、弹簧力）机械设计基础第3章平面连杆机构（2 2）几何锁合凸轮机构）几何锁合凸轮机构 1 1）沟槽凸轮机构）沟槽凸轮机构 2 2）等宽凸轮机构）等宽凸轮机构机械设计基础第3章平面连杆机构 3 3）等径凸轮机构）等径凸轮机构 4 4）主回凸轮机构）主回凸轮机构机械设计基础第3章平面连杆机构
4、一般凸轮机构的一般凸轮机构的命名原则命名原则布置形式运动形式推杆形状布置形式运动形式推杆形状凸轮形状凸轮形状对心对心直动直动尖顶推尖顶推杆杆盘形凸轮盘形凸轮机构机构偏置偏置直动直动滚子推滚子推杆杆盘形凸轮盘形凸轮机构机构摆摆动动平底推杆平底推杆盘形凸轮盘形凸轮机构机构机械设计基础第3章平面连杆机构回程回程，回程运动角，回程运动角h h 休止休止，休止角，休止角s s、s s行程（升程）行程（升程），h h位移线图：位移线图：从动件的从动件的位移位移s s、速度、速度v v、加速度、加速度a a等随等随时间时间t t或或凸轮转角凸轮转角d d变化的关系图。变化的关系图。 t推程推程 s远休止远休
5、止 h回程回程 s近休止近休止hABCDAr0 t s h s 从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间度等随时间t t或凸轮转角或凸轮转角d d变化的规律。变化的规律。ts0 基圆基圆，基圆半径，基圆半径r r0 0 推程推程，推程运动角，推程运动角t t机械设计基础第3章平面连杆机构1 1、等速运动规律、等速运动规律推程（推程（0 0 t t）位移方程：位移方程：速度方程：速度方程：加速度方程：加速度方程：运动线图运动线图冲击特性：冲击特性：始点、末点刚性冲击始点、末点刚性冲击适用场合：适用场合：低速轻载低速轻载v 0a 0- 速度
6、速度加速度加速度/tsh /tvh 0a + 回程回程（0 0 t t）位移方程：位移方程：速度方程：速度方程：加速度方程：加速度方程：1/tsh /tvh 0a + - hs 0位移位移 t t机械设计基础第3章平面连杆机构2 2、等加速等减速运动规律、等加速等减速运动规律 推程推程运动线图运动线图冲击特性：冲击特性：起、中、末点柔性冲击起、中、末点柔性冲击适用场合：适用场合：中速轻载中速轻载s 0tv 0a 0h/2h/2t/2t/2h222ths222 ()tthsh24thv224tha24()tthv 224tha (0(0 t t/2/2) )( ( t t/2/2 t t) )加
7、速段加速段减速段减速段位移方程位移方程速度方程速度方程加速度方程加速度方程运动方程运动方程机械设计基础第3章平面连杆机构3 3、余弦加速度运动规律（简谐运、余弦加速度运动规律（简谐运动规律）动规律）推程（推程（0 0 t t）运动方程：运动方程：运动线图运动线图冲击特性：冲击特性：始、末点有软性冲击始、末点有软性冲击适用场合：适用场合：中低速、中轻载中低速、中轻载2221 cos()2sin()2cos()2ttttthshvh s sa123456v v12345ht机械设计基础第3章平面连杆机构4 4、正弦加速度运动规律（摆、正弦加速度运动规律（摆线运动规律）线运动规律）av0 1 2 3
8、 4 5 6 7 8hA2ht推程（推程（0 0 t t）运动方程：运动方程：运动线图运动线图冲击特性：冲击特性：无冲击无冲击适用场合：适用场合：高速轻载高速轻载12sin2ttsh21 costthv2222sinttha tts机械设计基础第3章平面连杆机构4.4 4.4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定4.4.1 4.4.1 凸轮机构的压力角及其许用值凸轮机构的压力角及其许用值p 是从动件在接触点所受的力的方向与该点速度方向的夹角(锐角)。 p 推程时，移动从动件，摆动从动件，p 回程时，通常受力较小一般无自锁出现的可能性，因此，许用压力角可取得大些，通常取 =4550=30
9、38；=7080机械设计基础第3章平面连杆机构4.4.2 4.4.2 基圆半径的确定基圆半径的确定maxorrp 工程上为了获得紧凑的机构常选取尽可能小的基圆半径，但必须要保证p 通常在设计凸轮时，先根据结构条件初定基圆半径，当凸轮与轴制成一体时，略大于轴的半径；当单独制造凸轮，然后装配到轴上时，=（1.62）4.4 4.4 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定机械设计基础第3章平面连杆机构4.4.3 4.4.3 滚子半径的确定滚子半径的确定minminTrminminminTrTrminTrminTrminmin8 . 0Trmm)53(min机械设计基础第3章平面连杆机构任务实施任
10、务实施1.下图所示的冲压机的送料机构都运用了哪些结构？ 冲压机的送料机构运用了带传动、齿轮传动、曲柄摇杆机构、凸轮机构、曲柄滑块机构。机械设计基础第3章平面连杆机构2、分析内燃机的配气机构，并举例生活凸轮机构还应用于哪些机器？1、主运动部分功能：往复直线往复直线 转动转动2、配气部分功能：凸轮的转动凸轮的转动 推杆往复直线推杆往复直线3、转速变换部分功能：运动变换（曲轴运动变换（曲轴2转转-凸轮轴凸轮轴1转）转）任务实施任务实施人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
