7次課凸輪機構(gòu)的類型從動件的常用運動規(guī)律

1、課 時 授 課 計 劃第 7 次課【教學課題】： §4-1 從動件常用運動規(guī)律【教學目的】：掌握從動件的常用運動規(guī)律及曲線繪制方法。【教學重點及處理方法】： 從動件的常用運動規(guī)律及曲線繪制方法。處理方法：結(jié)合圖詳細講解【教學難點及處理方法】：曲線繪制方法。 處理方法： 比較講解【教學方法】: 講授法【教具】：三角板【時間分配】： 引入新課 5min 新課 80 min小結(jié)、作業(yè) 5min第七次課【提示啟發(fā) 引出新課】 在機器設(shè)備中，為了實現(xiàn)某些復雜的運動，廣泛地使用凸輪機構(gòu)。凸輪機構(gòu)能將凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動或移動轉(zhuǎn)換為從動件的連續(xù)或不連續(xù)的移動或擺動?！拘抡n內(nèi)容】§4-1凸輪機構(gòu)

2、的特點及類型 一、凸輪機構(gòu)的組成及分類1、凸輪機構(gòu)的組成：凸輪，推桿和機架。其結(jié)構(gòu)形式主要取決于凸輪和推桿。其特點是結(jié)構(gòu)簡單，只要設(shè)計出適當?shù)耐馆嗇喞€，就可以使從動件實現(xiàn)任何預期的運動規(guī)律。但另一方面，由于凸輪機構(gòu)是高副機構(gòu)，易于磨損，因此只適用于傳遞動力不大的場合。 2、凸輪機構(gòu)的分類凸輪機構(gòu)的類型很多，常就凸輪和從動桿的端部形狀及其運動形式的不同來分類。 (1) 按凸輪的形狀分 1)盤形凸輪(盤形凸輪是一個具有變化向徑的盤形構(gòu)件繞固定軸線回轉(zhuǎn)) 2)移動凸輪(移動凸輪可看作是轉(zhuǎn)軸在無窮遠處的盤形凸輪的一部分，它作往復直線移動。)3)圓柱凸輪(圓柱凸輪是一個在圓柱面上開有曲線凹槽，或是在

3、圓柱端面上作出曲線輪廓的構(gòu)件，它可看作是將移動凸輪卷于圓柱體上形成的。4)曲面凸輪    按鎖合方式的不同凸輪可分為：力鎖合凸輪，如靠重力、彈簧力鎖合的凸輪等；形鎖合凸輪，如溝槽凸輪、等徑及等寬凸輪、共軛凸(2) 按從動桿的端部形狀分 1) 尖頂這種從動桿的構(gòu)造最簡單，但易磨損，只適用于作用力不大和速度較低的場合(如用于儀表等機構(gòu)中)。 2) 滾子滾子從動桿由于滾子與凸輪輪廓之間為滾動摩擦，磨損較小，故可用來傳遞較大的動力，因而應(yīng)用較廣。 3) 平底平底從動桿的優(yōu)點是凸輪與平底的接觸面間易形成油膜，潤滑較好，所以常用于高速傳動中。(3)按推桿的運動形式分 1)移動

4、往復直線運動。在移動從動桿中，若其軸線通過凸輪的回轉(zhuǎn)中心，則稱其為對心移動從動桿，否則稱為偏置移動從動桿。 2)擺動作往復擺動。§4-2凸輪機構(gòu)常用的運動規(guī)律凸輪機構(gòu)設(shè)計的基本任務(wù)，是根據(jù)工作要求選定合適的凸輪機構(gòu)的型式、從動桿的運動規(guī)律和有關(guān)的基本尺寸，然后根據(jù)選定的從動桿運動規(guī)律設(shè)計出凸輪應(yīng)有的輪廓曲線。所以根據(jù)工作要求選定從動桿的運動規(guī)律，乃是凸輪輪廓曲線設(shè)計的前提。一、凸輪與從動桿的運動關(guān)系 名詞：(以一對心移動尖頂從動桿盤形凸輪機構(gòu)為例加以說明) 基圓以凸輪的轉(zhuǎn)動中心O為圓心，以凸輪的最小向徑為半徑r0所作的圓。r0稱為凸輪的基圓半徑。 推程當凸輪以等角速度逆時針

5、轉(zhuǎn)動時，從動桿在凸輪廓線的推動下，將由最低位置被推到最高位置時，從動桿運動的這一過程。而相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為推程運動角。 遠休凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從動桿將處于最高位置而靜止不動時的這一過程。與之相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角s 稱為遠休止角。 回程凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，從動桿又由最高位置回到最低位置的這一過程。相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角'稱為回程運動角。 近休當凸輪轉(zhuǎn)過角s'時，從動桿與凸輪廓線上向徑最小的一段圓弧接觸，而將處在最低位置靜止不動的這一過程。s'稱為近休止角。 行程從動桿在推程或回程中移動的距離h 。 位移線圖描述位移s與凸輪轉(zhuǎn)角之間關(guān)系的圖形。 二、從動件的常用運動規(guī)律 所謂從動桿的運動規(guī)律是指從

6、動桿在運動時，其位移s、速度v 和加速度a 隨時間t變化的規(guī)律。又因凸輪一般為等速運動，即其轉(zhuǎn)角與時間t成正比，所以從動桿的運動規(guī)律更常表示為從動桿的運動參數(shù)隨凸輪轉(zhuǎn)角變化的規(guī)律。 二、從動件的常用運動規(guī)律（一）、等速運動規(guī)律從動件的速度為常數(shù)的運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。其位移、速度和加速度的表達式如下：剛性沖擊：在從動件運動的開始和推程終止的瞬間，加速度為無窮大，由加速度引起的慣性力也無窮大，但由于材料的彈性變形不會達到無窮大，但會引起強烈的沖擊，稱為剛性沖擊。（二）等加速等減速運動規(guī)律等加速等減速運動規(guī)律是指從動件在前半行程中作等加速運動，在后半行程中作等減速運動，而且加速度的絕對值相等。 等加速階段 等減速階段其運動曲線見上圖。 （三）、簡諧運動規(guī)律簡諧運動規(guī)律是當動點在一圓周上作勻速運動時，由該點在此圓的直徑上的投影所構(gòu)成的運動。其運動方程如下：在起始和終止點速度有突變，但數(shù)值有限，引起柔性沖擊。（四）、擺線運動規(guī)律擺線運動規(guī)律是指當一個滾