机械原理课件CH09凸轮机构及其设计

机械原理课件完整版ch09凸轮机构及其设计目录•凸轮机构概述•凸轮机构的工作原理•凸轮机构的设计•凸轮机构的应用实例•凸轮机构的优缺点及改进方向凸轮机构概述01凸轮机构的定义与特点定义凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构，主要用于实现复杂运动规律和各种特殊运动形式特点结构简单紧凑，可实现高速、高精度运动，广泛应用于各种机械系统中凸轮机构的分类按形状分类01盘形凸轮、圆柱形凸轮、圆锥形凸轮等按从动件分类02尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件等按运动分类03平面凸轮机构、空间凸轮机构等凸轮机构的应用01020304内燃机纺织机械印刷机械自动化装置用于控制气门的开启和关闭，用于控制梭子、织布机的开口用于控制印刷机的版面升降、用于实现各种复杂运动规律和保证发动机正常工作和闭口，实现织物的编织和织滚筒的转动等特殊运动形式，如自动化生产造线上的物料搬运、装配等凸轮机构的工作原理02凸轮机构的运动规律直动滚子从动件凸轮机构移动从动件凸轮机构从动件与凸轮轮廓接触，并随凸轮一从动件与凸轮轮廓接触，并随凸轮一起转动或移动起移动摆动滚子从动件凸轮机构从动件与凸轮轮廓接触，并绕凸轮的瞬时回转中心摆动凸轮机构的压力角010203压力角的定义压力角的影响最小压力角的选择从动件与凸轮接触点处的压力角越大，从动件所受选择合适的从动件和凸轮速度方向与该点处的法线的阻力越大，凸轮机构的参数，以减小压力角，提方向之间的夹角效率越低高凸轮机构的效率凸轮机构的运动平稳性运动平稳性的定义在凸轮机构运动过程中，从动件速度和加速度的变化情况影响运动平稳性的因素凸轮的形状、从动件的形状和运动规律等提高运动平稳性的措施选择合适的从动件和凸轮参数，优化凸轮的形状和运动规律，以减小从动件的速度和加速度变化，提高凸轮机构的运动平稳性凸轮机构的设计03凸轮机构的设计原则压力角最小原则在设计凸轮机构时，应尽量减小压理论轮廓线原则力角，以减小凸轮机构中的摩擦和磨损凸轮的理论轮廓线是决定凸轮形状和尺寸的基础，设计时需要遵循理论轮廓线原则，确保凸轮能够实现预定的运动规律基圆半径选择原则基圆半径的大小直接影响到凸轮机构的尺寸和运动特性，应根据实际需求合理选择基圆半径凸轮机构的设计步骤确定运动要求选择凸轮机构类型设计凸轮轮廓曲线校核和优化首先明确凸轮机构的运根据实际需求选择合适根据运动要求和所选的完成初步设计后，需要动要求，包括运动形式、的凸轮机构类型，如尖凸轮机构类型，设计凸对凸轮机构进行校核和运动规律等顶、滚子、平底等轮的轮廓曲线优化，确保其能够满足实际需求凸轮机构的设计实例实例一盘形凸轮机构设计盘形凸轮机构广泛应用于各种机械系统中，如内燃机、压缩机等设计时需要综合考虑基圆半径、压力角等因素，以确保机构的稳定性和可靠性实例二移动凸轮机构设计移动凸轮机构主要用于实现复杂轨迹的运动，如数控机床中的刀具路径控制设计时需要精确控制凸轮的移动轨迹和速度，以确保加工精度和效率凸轮机构的应用实例04凸轮机构在汽车行业的应用配气机构汽油机点火系统汽车减震器凸轮机构广泛应用于汽车发动机凸轮机构也用于汽油机的点火系凸轮机构还可以用于汽车减震器的配气机构中，通过控制气门的统中，通过控制点火线圈的通电中，通过控制减震油的流动，实开启和关闭，实现进气和排气的和断电，实现火花塞的点火现减震效果过程凸轮机构在印刷行业的应用印刷机凸轮机构在印刷机中起到关键作用，通过控制印刷版的移动，实现印刷品的清晰度和质量卷筒纸印刷机凸轮机构也用于卷筒纸印刷机中，通过控制纸带的输送和印刷，实现连续的印刷生产凸轮机构在食品加工行业的应用灌装机械凸轮机构在灌装机械中起到关键作用，通过控制灌装阀的开关，实现食品容器的灌装封口机械凸轮机构还可以用于封口机械中，通过控制封口膜的移动，实现食品包装的密封凸轮机构的优缺点及改进方向05凸轮机构的优点高精度定位高速度A B凸轮机构可以实现高精度的定位，因为凸轮的凸轮机构具有较高的运动速度，特别是在轮廓曲线可以精确设计，从而实现精确的位移高速运转的情况下，其运动特性依然能够和速度控制保持稳定结构简单适用范围广C D凸轮机构的结构相对简单，设计、制造和维凸轮机构可以适用于各种不同的工作场合，护都比较方便如自动化生产线、机器人、医疗器械等凸轮机构的缺点承受力较小凸轮机构的承载能力相对较小，对于大负载的场合不太适用润滑要求高凸轮机构的运动副接触面较小，需要良好的01润滑条件来保证其正常运转制造精度要求高凸轮机构的运动特性对制造精度要求较高，02制造成本也相对较高振动和噪音03在某些情况下，凸轮机构的运动可能会产生较大的振动和噪音04凸轮机构的改进方向提高承载能力优化润滑系统提高制造精度减小振动和噪音通过改进凸轮机构的结优化凸轮机构的润滑系通过采用先进的制造工通过优化凸轮机构的设构设计和材料选择，提统，提高其润滑效果和艺和技术，提高凸轮机计和运动特性，减小其高其承载能力使用寿命构的制造精度振动和噪音谢谢聆听。