运动规律.ppt

从动件从动件的运动规的运动规律律 凸凸轮轮设设计计的的关关键键一一步步是是根根据据工工作作要要求求和和使使用用场场合合,选选择择或设计从动件的运动规律。或设计从动件的运动规律。从动件从动件的运动规的运动规律律从动件的运动规律：是指从动件在运动过程中，其位移、速度和加速度随时从动件的运动规律：是指从动件在运动过程中，其位移、速度和加速度随时间变化的规律。间变化的规律。从动件常用运动规律从动件常用运动规律 多项式运动规律多项式运动规律 一次多项式运动规律一次多项式运动规律等速运动等速运动 二次多项式运动规律二次多项式运动规律等加速等减速运动等加速等减速运动 五次多项式运动规律五次多项式运动规律三角函数运动规律三角函数运动规律 余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律简谐运动规律简谐运动规律 正弦加速度运动正弦加速度运动摆线运动规律摆线运动规律说明：说明：凸轮一般为等速运动，有凸轮一般为等速运动，有 ,从动件运动规律常表示为从动件从动件运动规律常表示为从动件运动参数随凸轮转角运动参数随凸轮转角 变化的规律。变化的规律。从动件从动件的运动规的运动规律律多项式运动规律多项式运动规律其方程的一般形式为：其方程的一般形式为：式中，式中，为凸轮的转角（为凸轮的转角（rad)；c0，c1，c2，.cn为为n+1个待定系数。个待定系数。从动件从动件的运动规的运动规律律1.等速运动规律等速运动规律(n=1)推程的运动方程：推程的运动方程：其推程的边界条件为：其推程的边界条件为：则得：则得：C0=0，C1=h/hvOSOvOa 从动件在运动起始从动件在运动起始位置和终止两瞬时的加位置和终止两瞬时的加速度在理论上由零值突速度在理论上由零值突变为无穷大，惯性力也变为无穷大，惯性力也为无穷大。由此产生的冲击称为为无穷大。由此产生的冲击称为刚性冲击刚性冲击。从动件从动件的运动规的运动规律律2.等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律（n=2）为保证凸轮机构运动平稳性，常使从动件在一个行程为保证凸轮机构运动平稳性，常使从动件在一个行程h中的前中的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，且加速度和减速度的绝半段作等加速运动，后半段作等减速运动，且加速度和减速度的绝对值相等。对值相等。注意：注意：从动件从动件的运动规的运动规律律2.等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律（n=2）推程等加速运动的方程式为：推程等加速运动的方程式为：推程等加速运动的边界条件为：推程等加速运动的边界条件为：得：得：C0=0，C1=0，C2=2 h/2 21494100vvmax0amax-amaxah1423560s推程等减速运动的边界条件为：推程等减速运动的边界条件为：得：得：C0=-h，C1=4h，C2=-2 h/2 2从动件从动件的运动规的运动规律律 在运动规律推程的始在运动规律推程的始末点和前后半程的交接处，末点和前后半程的交接处，加速度虽为有限值，但加加速度虽为有限值，但加速度对时间的变化率理论速度对时间的变化率理论上为无穷大。由此引起的上为无穷大。由此引起的冲击称为冲击称为柔性冲击。柔性冲击。1494100vvmax0amax-amaxah1423560s从动件从动件的运动规的运动规律律机械原理机械原理3.五次多项式运动规律五次多项式运动规律五次多项式的一般表达式为五次多项式的一般表达式为推程边界条件推程边界条件 在始点处：在始点处：d d1=0,s1=0,v1=0,a1=0；在终点处：在终点处：d d2=d d0,s2=h,v2=0,a2=0；位移方程式为位移方程式为解解得得待定系数为待定系数为从动件从动件的运动规的运动规律律五次多项式运动规律的运动线图五次多项式运动规律的运动线图五次多项式运动规律的运动特性五次多项式运动规律的运动特性 即无刚性冲击也无柔性冲击即无刚性冲击也无柔性冲击从动件从动件的运动规的运动规律律三角函数类基本运动规律三角函数类基本运动规律1.简谐运动规律简谐运动规律(余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律)a123456amax-amax0 s123456hvmaxv123456s123456h/2 简谐运动：当一点在圆周上等速运动时，其简谐运动：当一点在圆周上等速运动时，其在直径上的投影的运动即为简谐运动。在直径上的投影的运动即为简谐运动。从动件加速度在起点和终点从动件加速度在起点和终点有突变，且数值有限，故有柔性有突变，且数值有限，故有柔性冲击。冲击。从动件从动件的运动规的运动规律律2.摆线运动规律摆线运动规律(正弦加速度运动规律正弦加速度运动规律)滚子沿纵坐标轴做匀速纯滚动时，圆周上滚子沿纵坐标轴做匀速纯滚动时，圆周上一点的轨迹为摆线，此时该点在纵坐标上的一点的轨迹为摆线，此时该点在纵坐标上的投影随时间变化的规律称为摆线运动运动。投影随时间变化的规律称为摆线运动运动。12345678sohssS=S-S21346h/257s12345678ovvmax12345678oaamax-amax从动件从动件的运动规的运动规律律三角函数类基本运动规律三角函数类基本运动规律 运运动规动规律律 最大速度最大速度 (h/h/)最大加速度最大加速度 (2 2h/h/2 2)最大跃度最大跃度(3 3h/h/3 3)适用适用场场合合等速运等速运动动1.001.00低速低速轻载轻载等加等减速等加等减速2.002.004.004.00中速中速轻载轻载余弦加速度余弦加速度1.571.574.934.93中低速重中低速重载载正弦加速度正弦加速度2.002.006.286.2839.539.5中高速中高速轻载轻载5 5次多次多项项式式1.881.885.775.7760.060.0高速中高速中载载从动件常用运动规律特性比较及适用场合从动件常用运动规律特性比较及适用场合从动件从动件的运动规的运动规律律