機械設計基礎課件第三章凸輪機構目錄CONTENTS凸輪機構概述凸輪機構的工作原理凸輪機構的設計凸輪機構的優化與改進凸輪機構的發展趨勢與展望01凸輪機構概述CHAPTER總結詞凸輪機構是一種常見的機械傳動機構，由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成。它具有結構簡單、緊湊、傳動效率高等特點，因此在各種機械傳動系統中得到廣泛應用。詳細描述凸輪機構是一種常見的機械傳動機構，主要由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成。凸輪通常是一個具有曲線輪廓的盤形或圓柱形零件，從動件則是一個與凸輪輪廓相接觸的構件，機架則是用來支撐和固定凸輪和從動件的構件。凸輪機構通過凸輪的轉動來驅動從動件運動，從而實現各種復雜的運動規律和運動軌跡。由于其結構簡單、緊湊、傳動效率高等特點，因此被廣泛應用于各種機械傳動系統中，如內燃機、壓縮機、印刷機、紡織機等。凸輪機構的定義與特點凸輪機構的分類總結詞：凸輪機構可以根據不同的分類標準進行分類，如根據從動件的運動形式可分為轉動凸輪和擺動凸輪；根據凸輪形狀可分為盤形凸輪、圓柱形凸輪和圓錐形凸輪；根據從動件與凸輪接觸處有無相對滑動可分為滑動凸輪和滾動凸輪等。詳細描述：凸輪機構可以根據不同的分類標準進行分類。根據從動件的運動形式，凸輪機構可分為轉動凸輪和擺動凸輪。轉動凸輪使從動件繞固定軸線轉動，而擺動凸輪使從動件在平面內擺動。根據凸輪的形狀，凸輪機構可分為盤形凸輪、圓柱形凸輪和圓錐形凸輪。盤形凸輪的輪廓呈圓盤形或環形，圓柱形凸輪的輪廓呈圓柱形或圓錐形，而圓錐形凸輪則呈圓錐形。根據從動件與凸輪接觸處有無相對滑動，凸輪機構可分為滑動凸輪和滾動凸輪?；瑒油馆喪箯膭蛹诮佑|處產生滑動摩擦，而滾動凸輪則通過滾動摩擦來傳遞運動和力。不同類型的凸輪機構各有其特點和應用范圍，選擇合適的類型可以更好地滿足實際需求。凸輪機構的應用總結詞：凸輪機構廣泛應用于各種機械傳動系統中，如內燃機、壓縮機、印刷機、紡織機等。此外，在汽車、航空、化工等領域也有廣泛的應用。詳細描述：凸輪機構是一種常見的機械傳動機構，由于其結構簡單、緊湊、傳動效率高等特點，被廣泛應用于各種機械傳動系統中。例如，在內燃機中，凸輪機構用于控制氣門的開啟和關閉，從而實現燃料燃燒的進氣、壓縮、做功和排氣過程；在壓縮機中，凸輪機構用于驅動活塞的往復運動，從而實現氣體的壓縮和輸送；在印刷機中，凸輪機構用于驅動印刷滾筒的旋轉運動，從而實現印刷品的印刷；在紡織機中，凸輪機構用于驅動梭子的往復運動，從而實現織布的生產。此外，在汽車、航空、化工等領域也有廣泛的應用。通過選擇合適的類型和設計合理的運動軌跡，凸輪機構能夠實現各種復雜的運動規律和運動軌跡，滿足各種不同的應用需求。02凸輪機構的工作原理CHAPTER根據凸輪的形狀和轉速，推桿在凸輪軸的驅動下按照預定的運動規律進行往復運動。推桿的運動規律等速運動、等加速等減速運動、余弦加速度運動和正弦加速度運動等。運動規律的分類凸輪機構的運動規律在凸輪機構中，壓力角是指作用力與從動件運動方向之間的夾角。壓力角的大小對凸輪機構的傳動性能和受力情況有重要影響，是凸輪設計的重要參數。凸輪機構的壓力角壓力角的影響壓力角的定義運動平穩性的定義在凸輪機構中，運動平穩性是指推桿在運動過程中加速度、速度和位移等參數的變化情況。提高運動平穩性的方法優化凸輪的輪廓曲線，選擇合適的運動規律等。凸輪機構的運動平穩性03凸輪機構的設計CHAPTER

凸輪輪廓的設計確定從動件運動規律根據工作要求，確定從動件的運動規律，如往復運動、擺動等。繪制理論廓線根據從動件的運動規律，繪制出凸輪的理論廓線。考慮實際廓線考慮摩擦、壓力角等因素，對理論廓線進行修正，得到實際廓線。凸輪輪廓的最小圓角半徑，是凸輪設計的重要參數。基圓壓力角滾子半徑凸輪與從動件接觸點處的切線與從動件運動方向之間的夾角。滾子式從動件凸輪機構中，滾子半徑與凸輪輪廓之間的半徑差。030201凸輪機構的基本參數校核與優化根據分析結果，對凸輪機構進行校核和優化，以提高其工作性能和穩定性。分析運動特性通過運動學分析，驗證設計的凸輪機構是否滿足工作需求，如速度、加速度等是否合理。設計凸輪輪廓根據從動件類型和運動需求，設計凸輪的輪廓形狀。確定工作需求明確凸輪機構的工作要求，如運動形式、行程、速度等。選擇合適的從動件根據工作需求，選擇合適的從動件類型，如尖頂、滾子、平底等。凸輪機構的設計步驟04凸輪機構的優化與改進CHAPTER采用緊湊型設計，優化凸輪和從動件的結構，減少不必要的空間占用。減小凸輪機構尺寸的方法減小凸輪機構的尺寸可以使其在有限的空間內更好地安裝和使用，降低制造成本，提高設備的緊湊性和集成度。減小尺寸的益處減小凸輪機構的尺寸提高效率的方法優化凸輪和從動件的材料和表面處理，減少摩擦和磨損，提高傳動效率。效率提高的益處提高凸輪機構的效率可以減少能量損失和摩擦損耗，提高設備的工作性能和使用壽命。提高凸輪機構的效率降低凸輪機構的噪聲降低噪聲的方法優化凸輪和從動件的設計，減少運動過程中的沖擊和振動。同時，采用減震裝置和隔音材料，減少噪聲的傳播。降低噪聲的益處降低凸輪機構的噪聲可以改善工作環境，減少對操作人員的噪音污染，提高設備的人性化和舒適性。05凸輪機構的發展趨勢與展望CHAPTER采用高強度、輕質材料，如鈦合金和復合材料，以提高凸輪機構的剛性和耐久性。高強度材料選用具有優異耐磨性能的材料，如陶瓷和硬質合金，以延長凸輪機構的使用壽命。耐磨材料應用智能材料，如形狀記憶合金和光纖傳感器，實現凸輪機構的自適應調節和實時監控。智能材料凸輪機構的新材料應用通過計算機輔助設計軟件進行凸輪機構的優化設計，減小體積、減輕重量并提高性能。優化設計采用模塊化設計理念，實現凸輪機構的快速重構和多樣化配置，以滿足不同應用需求。可重構設計利用柔性機構代替傳統剛性機構，提高凸輪機構的適應性和靈活性。柔性機構設計凸輪機構的新型結構設計機器人技術凸輪機構作為機器人關節的重要組成部分，