凸輪機構的類型及應用ppt課件

1、凸輪機構凸輪機構 凸輪是一種具有曲線輪廓或凹槽的構件，在運動時可使從動件獲得延續(xù)或間歇的恣意運動規(guī)律。 凸輪機構廣泛用于傳送動力不大的各種機器和機構中。凸輪機構概述凸輪機構概述 一、凸輪機構的運用一、凸輪機構的運用 內(nèi)燃機配氣機構內(nèi)燃機配氣機構 盤形凸輪1勻速轉動,通過其曲線輪廓向徑的變化, 驅動從動件2 按內(nèi)燃機工作循環(huán)的要求有規(guī)律地開啟和閉合。 靠模車削機構靠模車削機構 工件1回轉，凸輪3作為靠模被固定在床身上, 刀架2 在彈簧作用下與凸輪輪廓嚴密接觸。 當拖板4縱向挪動時,刀架2 在靠模板(凸輪)曲線輪廓的推進下作橫向挪動，從而切削出與靠模板曲線一致的工件。自動送料機構自動送料機構132

2、 凸輪機構是由凸輪、從動件和機架三個 根本構件組成的高副機構。 凸輪機構可使從動件實現(xiàn)預期的運動規(guī)律。 從動件的運動規(guī)律取決于凸輪的輪廓外形。 凸輪機構是高副機構，易于磨損，因此只適用于傳送動力不大的場所。 因此，凸輪機構廣泛用于各動化、半自動化械中。 (1) 盤形凸輪： 它是一種有向徑變化的繞固定軸轉動的盤形零件。 二、凸輪機構的分類二、凸輪機構的分類1. 1. 按凸輪外形分類按凸輪外形分類 (2) 挪動凸輪： 凸輪相對機架作直線運動。 (3) 圓柱凸輪： 帶槽的圓柱體所構成的凸輪,是一種空間凸輪。優(yōu)點：尖頂從動件能與恣意復雜優(yōu)點：尖頂從動件能與恣意復雜的凸輪輪廓堅持接觸，因此能使的凸輪輪廓

3、堅持接觸，因此能使從動件實現(xiàn)恣意的運動規(guī)律。從動件實現(xiàn)恣意的運動規(guī)律。 缺陷：構造簡單缺陷：構造簡單, , 但磨損快，多但磨損快，多用于受力不大的低速凸輪機構中。用于受力不大的低速凸輪機構中。 2. 2. 按從動件外形分類按從動件外形分類(1) (1) 尖底從動件尖底從動件優(yōu)點：滾動摩擦，摩擦阻力小，優(yōu)點：滾動摩擦，摩擦阻力小，不易磨損，承載才干大。不易磨損，承載才干大。缺陷：但滾子軸有間隙，不宜缺陷：但滾子軸有間隙，不宜高速場所。高速場所。(2) (2) 滾子從動件滾子從動件優(yōu)點：凸輪與從動件間的作用力優(yōu)點：凸輪與從動件間的作用力一直垂直于從動件的平底一直垂直于從動件的平底 ，因此，因此傳動

4、平穩(wěn)；接觸面間容易構成油傳動平穩(wěn)；接觸面間容易構成油膜膜 ，光滑較好，效率高。，光滑較好，效率高。缺陷：但運動規(guī)律遭到一定的限制。缺陷：但運動規(guī)律遭到一定的限制。 常用于高速重載的場所。常用于高速重載的場所。 (3) (3) 平底從動件平底從動件 F F 1直動凸輪機構直動凸輪機構3 3、按從動件運動方式、按從動件運動方式2 2擺動凸輪機構擺動凸輪機構 (2) 形鎖合凸輪機構 利用本身的幾何外形,使從動件與凸輪一直堅持接觸的凸輪機構。如圓柱凸輪機構利用滾子與凸輪凹槽兩側面的配合來堅持接觸。 (1) 力鎖合凸輪機構 靠重力、 彈簧力或其他外力使從動件與凸輪一直堅持接觸的凸輪機構。如內(nèi)燃機配氣機構

5、4. 4. 按凸輪與從動件的根底方法分類按凸輪與從動件的根底方法分類溝槽凸輪常用的從動件運動規(guī)律常用的從動件運動規(guī)律 圖示為一對心直動尖頂從動圖示為一對心直動尖頂從動件盤形凸輪機構，凸輪以等角件盤形凸輪機構，凸輪以等角速度速度1順時針轉動。順時針轉動。 以凸輪輪廓最小向徑以凸輪輪廓最小向徑 ro 為半為半徑所作的圓稱凸輪基圓。徑所作的圓稱凸輪基圓。 r0 基圓半徑?；鶊A半徑。 一、一、 凸輪機構的運動過程凸輪機構的運動過程 凸輪機構的運動過程凸輪機構的運動過程 常用的從動件運動規(guī)律有常用的從動件運動規(guī)律有: : 等速運動規(guī)律、等等速運動規(guī)律、等加速加速- -等減速運動規(guī)律、余弦加速度運動規(guī)律等

6、。等減速運動規(guī)律、余弦加速度運動規(guī)律等。 二、常用從動件的運動規(guī)律二、常用從動件的運動規(guī)律 從動件的運動規(guī)律：是指推桿在運動過程中，其位移、速度和加速度隨時間或凸輪轉角的變化規(guī)律。 通常用s-、-、a-曲線來表示。0 ahvhs s ,t v ,ta ,th位移線圖位移線圖加速度線圖加速度線圖速度線圖速度線圖1. 1. 等速運動規(guī)律等速運動規(guī)律 推程運動方程：推程運動方程：位移線圖的繪制位移線圖的繪制 等速運動規(guī)律運動特性等速運動規(guī)律運動特性 1剛性沖擊從動件在某瞬時速度突變，其加速度及慣性力在實際上均趨于無窮大。2只適用于低速輕載的場所。 推程運動方程推程運動方程2. 2. 等加速等加速-

7、-等減速運動規(guī)律等減速運動規(guī)律 推程的前h/2為等加速, 后半h/2為等減速運動。 h2h2 ,ta ,ts4h2 2 ,tv2h 4位移線圖的繪制位移線圖的繪制2適用于中速輕載的場所。 1柔性沖擊從動件在某瞬時加速度發(fā)生有限值的突變所引起的沖擊。 等加速等減速運動規(guī)律運動特性等加速等減速運動規(guī)律運動特性3 3、簡諧運動規(guī)律、簡諧運動規(guī)律 加速度按余弦曲線變化正弦加速度運動規(guī)律。全行程中無速度和加速全行程中無速度和加速度的突變，因此不產(chǎn)生沖度的突變，因此不產(chǎn)生沖擊擊適用于高速場所。適用于高速場所。 ,ts ,ta ,tvvmax1.57h h amax4.93h 2 2壓力角：從動件接觸點的受

8、力壓力角：從動件接觸點的受力方向與從動件上該點速度方向方向與從動件上該點速度方向的夾角，用的夾角，用表示。表示。三、凸輪機構壓力角三、凸輪機構壓力角 將從動件受力正交分解為：有效分力有效分力 Ft=F.cos Ft=F.cos有害分力有害分力 Fn=F.sin Fn=F.sin 壓力角：凸輪機構傳力性能愈好。 設計凸輪機構時, 應使最大壓力角max。 推程時，挪動從動件推程時，挪動從動件 =3040, 擺動從動件擺動從動件 =4550；回程時，通常取回程時，通常取 =7080。式中許用壓力角：四、基圓半徑確實定四、基圓半徑確實定限制基圓半徑的主要條件：限制基圓半徑的主要條件：構造緊湊；凸輪的基

9、圓半徑rb應大于凸輪軸的半徑rS ；最大壓力角max許用壓力角 基圓半徑ro：壓力角 1、根據(jù)凸輪軸的半徑來確定、根據(jù)凸輪軸的半徑來確定檢查壓力角檢查壓力角 凸輪凸輪-軸一體：軸一體：r0 略大于軸的半徑略大于軸的半徑 rs 凸輪凸輪-軸分體：軸分體：r0 = (1.62) rshro 等速運等速運動動0.010.1 0.2 0.30.40.50.60.81.0 2.0 3.0 6.0 hrb等加速等減速運等加速等減速運動動0.01 0.1 0.2 0.3 0.40.6 1.0 2.0 5.0 凸輪轉角凸輪轉角5101525303540205060708090100200300350最大壓力角

10、最大壓力角maxmax510152520354555657585403050607080hrb 余弦加速度運動余弦加速度運動0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 510152520354555657585403050607080最大壓力角最大壓力角maxmax5101525303540205060708090100200300350 凸輪轉角凸輪轉角hro 正弦加速度運正弦加速度運動動0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 2、工程上經(jīng)常借助于諾模圖來確定凸輪的、工程上經(jīng)常借助于諾模圖來確定凸輪的最小基圓半徑。最小基圓半徑。hro 等速運等

11、速運動動0.010.1 0.2 0.30.40.50.60.81.0 2.0 3.0 6.0 hro等加速等減速運等加速等減速運動動0.01 0.1 0.2 0.3 0.40.6 1.0 2.0 5.0 凸輪轉角凸輪轉角5101525303540205060708090100200300350最大壓力角最大壓力角maxmax510152520354555657585403050607080hro 余弦加速度運動余弦加速度運動0.01 0.1 0.2 0.4 0.6 1.0 2.0 5.0 510152520354555657585403050607080最大壓力角最大壓力角maxmax51015253035402050607080901002003