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运动失真
原因：
0minr
避免方法： 增 减大 小 rb 滚 增子 r大 (0rm半 in0.8ρ径 0mi)n
滚子半径的选择 考虑结构、强度与运动规律等因素
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3.4间歇运动机构—棘轮机构
3.4.1棘轮机构的工作原理
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一、
组成：摆杆、棘爪、棘轮、止动爪。
工作原理：摆杆往复摆动，棘爪推动棘轮间 歇转动。
5. 掌握棘轮机构和槽轮机构的工作原理和特点。
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【案例导入】
图3-1 内燃机配气机构
当向径变化的凸轮轮廓 与气门的平底接触时， 气门产生向下开启或向 上关闭的往复运动(向 上运动是借助弹簧的弹 力作用)；当以凸轮回 转中心为圆心的圆弧段 轮廓与气门接触时，气 门将静止不动。因此， 当具有某种轮廓曲线的 凸轮2连续转动时，气 门1可获得间歇的、按 预期规律的开闭运动, 从而使内燃机正常工作。
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◆双动式棘轮机构
运动特点：摇杆来回摆动都能使棘轮向同一方向转动。
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a) 加调节摇杆
b)加遮板
图3-19 调节棘轮转角的方法
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3.4.2棘轮机构的应用
◆制动
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◆间歇送进
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◆超越、离合
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3.5间歇运动机构—槽轮机构
3.5.1棘轮机构的工作原理
置。
④分别以A1、A2、A3为起点从位移图线上量取各个位移量使A1A1=11、 A2A2=22、A3A3=33、…得反转后尖顶所占据的一系列位置A1、A2、
A3、。
⑤将A0、A1、A2、A3、连成光滑曲线，便是所要求的凸轮轮廓曲线。
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滚子直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制过程
滚子式可改善尖顶型从动件与凸轮 接触处的摩擦、磨损情况，其凸轮 轮廓设计方法如右图所示。把滚子 中心看作尖顶从动件的尖顶，按上 述方法求出一条理论轮廓0，再以 0上各点为圆心，以滚子半径为半 径，作一系列圆，并作这一系列圆 的内包络线，就得到滚子从动件凸 轮的实际廓线。
电 影 放 映 机 的 送 片 机 构
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【能力训练1】
1．问题提出 (1)尖顶偏置直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制； (2)如何测量该机构的压力角； (3)若将尖顶从动件改为滚子从动件，试分析滚子半
径、压力角和基圆半径对该机构工作特性的影响。
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【能力训练2】
1．问题提出
试分析自行车的后轴上的飞轮结构是什么机构？工 作原理如何？
a(δ)= Cacosδ/δ0
特点： 1）仅在运动始末两处有柔 性冲击。 2）适用于高速凸轮机构。
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3.3用图解法设计盘形
凸轮轮廓
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3.3.1直动从动件盘形凸轮轮廓的设计
a)在凸轮轮廓作用下从动件向上移动
b)机架和从动件绕凸轮中心相对转动
图 3-8 反转法原理
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尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制过程
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平底从动件盘形凸轮轮廓的绘制过程
①把平底与导路的交点 A0看作尖顶从动件的 尖顶，按照尖顶从动件 凸轮轮廓的绘制方法， 求出理论轮廓上一系列
点A1、A2、A3、…；
②过这些点画平底的各
个位置A0B0、A1B1、 A2B2、A3B3、…；
③作这些平底的包络线， 便得到平底从动件凸轮 的轮廓曲线。
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近休止角
推程运动角 S B’
D
回程运动角
基圆
A
δd
r0
δa
δc O δb
h
O
ω δa
δb
δc
B 远休止角
C
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从动件常用的运动规律
1、等速运动规律
s(δ)= CS δ υ(δ)=Cυ a(δ)= 0
特点： 1）刚性冲击—从动件在某瞬时速度 突变，其加速度及惯性力在理论上 均趋于无穷大。 2）只适用于低速轻载的凸轮机构。
3、从动件运动：移动、 摆动
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3.2凸轮机构的运动特性分析
凸轮机构的基本名词术语
⑴基圆、基圆半径——以凸轮轮廓最小向径rmin为半径所作 的圆称为凸轮的基圆， rmin 称为基圆半径。如图所示。
⑵从动件推程、升程、推程运动角——从动件在凸轮轮廓的 作用下由距凸轮轴心最近位置被推到距凸轮轴心最远位置 的过程称为从动件的推程，在推程中从动件所走过的距离 称为从动件的升程h，推程对应的凸轮转角称为推程运动 角，如图所示。
典型槽轮机构的组成：由主动拨 盘、从动槽轮和机架等组成。
槽轮机构的工作原理：主动拨盘
连续转动，当主动拨盘的圆销A 未进入槽轮径向槽时，槽轮的内 凹锁住弧被构件1的外凸圆弧卡 住，静止不动；当主动拨盘的圆 销A进入槽轮径向槽时，槽轮受 圆销A驱动而转动。从而使槽轮 做间歇运动。
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3.5.2槽轮机构的特点及应用
第三章 凸轮机构与间歇运动机构
【能力目标】 【案例导入】 【知识要点】 3.1 凸轮机构的类型和识别 3.2 凸轮机构的运行特性分析 3.3 用图解法设计盘行凸轮轮廓 3.4 间歇运行机构—棘轮机构 3.5 间歇运行机构—槽轮机构 【能力训练】 本章小结
1
【能力目标】
1. 熟悉凸轮机构的分类、从动件运动规律及其特性。 2. 熟练掌握平面凸轮轮廓曲线的图解法设计。 3. 了解滚子半径、压力角和基圆半径之间的关系。 4. 熟悉间歇运动机构的特点和应用。
优点：结构简单、制造方便、运动可靠、转 角可调。
缺点：工作时有较大的冲击和噪音，运动精 度较差。适用于速度较低和载荷不大的场 合。
棘轮 类型
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◆外接棘轮机构
只能够实现单向间歇运动
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◆内接棘轮机构
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◆双向式棘轮机构
棘爪可翻转的矩形棘齿可以获得不同转向的间歇运动。
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4
图3-2 自动机床进刀机构
图3-2 自动机床进刀机构
圆柱凸轮是一个具有曲 线轮廓或凹槽的构件， 被凸轮直接推动的构件 称为从动件（或称为推 杆）。凸轮通常作等速 转动，但也有作往复摆 动或者往复直线移动等 其他运动。从动件通过 凸轮的曲线轮廓与其以 高副接触从而获得预期 的运动，所以凸轮机构 是由凸轮、从动件和机 架三个基本构件组成的 高副机构。
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① 选取比例尺，以rmin为半径作凸轮的基圆，并把基圆与从动件导路的 交点A0作为从动件尖顶的起始位置。
② 将位移图线的推程运动角t和回程运动角h分为若干等份，求得从动
件各分点的位移值11′、22′、…，如图b所示。
③沿-方向由从动件尖顶起始位置A0处开始取角t、h、s′，再将t、h 各分为与图b相对应的若干等份，得A1、A2、A3、点，连接OA1、 OA2、OA3、，这些径向线即为反转后从动件导路所占据的各个位
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3.3.2盘形凸轮机构设计基本参数
1、压力角：从动件与凸轮在
பைடு நூலகம்
接触点处的受力方向与其在
nv
该点绝对速度方向之间所夹
F F'
的锐角
F'' B
tanPD OP e ds/de
BD s0s r02e2 s
rb
O DP
en
s
s0
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许用压力角：为改善凸轮机构的受力情况、提高 机械效率，规定了允许采用的最大压力角 [ ] 。
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2、等加速等减速运动规律
s(δ)= CS δ2
υ(δ)=Cυ δ a(δ)= Ca （常数）
特点： 1）柔性冲击—从动件在 某瞬时加速度发生有限值 的突变所引起的冲击。 2）适用于中、低速的凸 轮机构。
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3、间谐运动规律
s(δ)=h(1-cosδ/δ0)/2
υ(δ)=Cυ sinδ/δ0
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3
3.1凸轮机构的类型识别
3.1.1凸轮机构的组成、特点和应用
凸轮机构广泛应用于自动机械和自动控制装 置中，它是一种常见的高副机构，由凸轮、从
动件、机架以及辅助装置组成 。
图3-2所示为一自动机床的进刀机构。当圆 柱凸轮1回转时，其凹槽的侧面迫使从动件2做 往复摆动，通过从动件2上的扇形齿轮与固定 在刀架上的齿条啮合，控制刀架作进刀和退刀 运动。
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m ax[]
推程（工作行程）推荐的许用压力角为：
直动从动件 摆动从动件
[]300 ~400
[]350 ~450
回程（空回行程） []700 ~800
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2 、基圆半径的确定
r0
(ds/des)2 e2 tg[]
为保证凸轮机构在整个运动周期中均 能满足 max[] ，应选取计算结果 中的最大值作为凸轮的基圆半径。
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3、滚子半径的选择
外凸凸轮廓线
ρ0minr ρmin ρ0minr 0
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rT
ρ ρa
a)
ρ
ρ ρa
rT
b)
ρ
rT
c)
rT
d)
滚子半径大小对凸轮实际轮廓的影响
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ρ0minr
ρmin ρ0minr 0
实际廓线出现交叉，从动件 不能准确地实现预期的运动 规律—运动失真
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