第二節(jié)凸輪機構(gòu)ppt課件

1、第二節(jié) 凸輪機構(gòu) 根本類型及其運用 從動件的常用運動規(guī)律 圖解法繪制凸輪輪廓 根本尺寸確實定 資料和構(gòu)造 組成和運用 凸輪是一具有曲線輪廓或溝槽的構(gòu)件，在運動時，用輪廓或鉤槽驅(qū)動從動件運動。 凸輪機構(gòu)主要有凸輪、從動件和機架組成，包含了高副。圖5-35 內(nèi)燃機的配氣機構(gòu) 圖示為一常見凸輪機構(gòu)可用于控制內(nèi)燃機進排氣閥門。根本組成：1-凸輪，普通為自動件 2-推桿，普通為從動件 3-機架附加安裝：4-鎖合安裝，其作用是保 持高副鎖合封鎖。 凸輪機構(gòu)構(gòu)造簡單、緊湊，任務(wù)可靠，只需設(shè)計適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞涂墒箯膭蛹玫剿璧倪\動軌跡。 凸輪與從動件間為高副接觸，易磨損，適用于傳力不大的場所，如自動機床進

2、刀機構(gòu)、上料機構(gòu)、印刷機、紡織機等等。a.推桿可實現(xiàn)較恣意 的運動規(guī)律b.凸輪與推桿高副接 觸，傳力小用于傳力不大的控制和調(diào)理安裝特點運用實例組成凸輪+推桿+機架+鎖合安裝 在印刷機中的運用在轉(zhuǎn)位設(shè)備中的運用在轉(zhuǎn)位設(shè)備中的運用 在機加工中的運用 分類(1) 按凸輪的外形分類 盤形凸輪凸輪外形呈盤狀，具有變化的向徑，且繞定軸轉(zhuǎn)動。圖5-35 內(nèi)燃機的配氣機構(gòu) 挪動凸輪 外形如板，沿直線相對于機架作往復(fù)挪動，具有曲線形的側(cè)輪廓?？梢暈榛剞D(zhuǎn)中心為無窮遠的盤形齒輪。 圓柱凸輪外形如圓柱，繞其軸線定軸轉(zhuǎn)動且有曲線形 溝槽。 盤形凸輪、挪動凸輪構(gòu)成的凸輪機構(gòu)是平面凸輪機構(gòu)，圓柱凸輪構(gòu)成的是空間凸輪機構(gòu)。(

3、2) 按從動件的構(gòu)造外形分類 尖端從動件從動件端部呈尖點或鑿刃性，能和任何凸輪輪線堅持接觸，實現(xiàn)恣意運動。但端部和凸輪是高副接觸，接觸應(yīng)力大，易磨損，適用于輕載低速的場所。 滾子從動件 從動件端部裝有可以自在轉(zhuǎn)動的滾子，減小摩擦和磨損，能傳送較大的動力。但端部構(gòu)造復(fù)雜，質(zhì)量較大，不易光滑，不宜用于高速。 平底從動件當(dāng)不計摩擦?xí)r，凸輪對從動件的驅(qū)動力垂直于平底，有效作用力大。凸輪與平底接觸處易構(gòu)成油膜，常用于高速凸輪。圖5-35 內(nèi)燃機的配氣機構(gòu) (3) 按從動件運動方式分類 直動從動件 從動件作直線往復(fù)運動。假設(shè)從動件的導(dǎo)路經(jīng)過盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心，那么稱為對心直動從動件；假設(shè)從動件不經(jīng)過盤形凸

4、輪的回轉(zhuǎn)中心，那么稱為偏置直動從動件圖5-35 內(nèi)燃機的配氣機構(gòu) 擺動從動件從動件作往復(fù)擺動。(4) 按縮合方式分類 力鎖合靠重力、彈簧力或其他力鎖合。圖5-35 內(nèi)燃機的配氣機構(gòu) 幾何鎖合靠凸輪和從動件的特殊幾何外形鎖合。第二節(jié) 凸輪機構(gòu) 根本類型及其運用 從動件的常用運動規(guī)律 圖解法繪制凸輪輪廓 根本尺寸確實定 資料和構(gòu)造 凸輪機構(gòu)運動推程運動-推程運動角與從動件推程相對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，t遠休止-遠休止角 與從動件遠休程相對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，s回程運動-回程運動角與從動件回程相對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，h近休止-近休止角 與從動件近休程相對應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角，s從動件凸輪轉(zhuǎn)角整個任務(wù)過程：升停降停偏 距 : 凸

5、輪回轉(zhuǎn)中心與從動件導(dǎo)路間的偏置間隔 ,用 e 表示。其它術(shù)語凸輪基圓 ： 以凸輪軸心為圓心,以其輪廓最小向徑 rb 為半徑的圓；從動件行程: 在推程或回程中從動件的最大位移,用 h 表示； 從動件常用的位移線圖 從動件的運動規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線的外形，設(shè)計凸輪輪廓曲線時，首先根據(jù)任務(wù)要求選定從動件的運動規(guī)律，按從動件的位移曲線求出相應(yīng)的凸輪輪廓曲線。 以升停降停的運動過程推程為例 等速運動規(guī)律 從動件速度為定值的運動規(guī)律稱為等速運動規(guī)律。推程 2021h20hshva回程 221h2(1)0hshhva 特點：v -常數(shù) a-有突變實際上剛性沖擊-適于低速 等加速等減速運動規(guī)律 從動件在一行

6、程在前一階段為等加速和后一階段為等減速的運動規(guī)律，稱為等加速等減速運動規(guī)律。 前半升程 2220122021220244hshh后半升程2202012020212202()4()4hshhh 運動線圖：特點：a-有突變 柔性沖擊-適于中速 簡諧(余弦加速度)運動規(guī)律 從動件的加速度按余弦規(guī)律變化的運動規(guī)律稱為簡諧運動規(guī)律。 20120022122001 cos2sin2cos2hshh 運動線圖：特點：a-有突變 柔性沖擊-適于中速 第二節(jié) 凸輪機構(gòu) 根本類型及其運用 從動件的常用運動規(guī)律 圖解法繪制凸輪輪廓 根本尺寸確實定 資料和構(gòu)造凸輪輪廓設(shè)計根本原理反轉(zhuǎn)法： 對心挪動從動件形凸輪輪廓曲線

7、的繪制對心挪動從動件形凸輪輪廓曲線的繪制對心挪動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu) 偏置挪動從動件形凸輪輪廓曲線的繪制偏置挪動從動件形凸輪輪廓曲線的繪制對心直動滾子從動件盤形凸輪對心直動滾子從動件盤形凸輪對心挪動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu) 對心直動平底從動件盤形凸輪對心直動平底從動件盤形凸輪對心挪動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu) 擺動從動件盤形凸輪輪廓線擺動從動件盤形凸輪輪廓線 擺動從動件盤形凸輪機構(gòu) 第二節(jié) 凸輪機構(gòu) 根本類型及其運用 從動件的常用運動規(guī)律 圖解法繪制凸輪輪廓 根本尺寸確實定 資料和構(gòu)造 凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值凸輪機構(gòu)的壓力角及其許用值 如下圖，壓力角是從動件在與凸輪輪廓接觸點B處所受正壓力的方

8、向與從動件上點B的速度方向之間所夾的銳角。 它是反映凸輪機構(gòu)受力情況的一個重要參數(shù)。通常規(guī)定：max=許用壓力角的引薦值為：推程：直動從動件 =3040 擺動從動件 =3545回程： =7080按許用壓力角確定凸輪的根本尺寸按許用壓力角確定凸輪的根本尺寸假設(shè)從動件的運動規(guī)律為s=f()，那么：sereddsb22tan 由前式可知，中選定了s=f()、e后，加大rb可減小壓力角。以下閱歷數(shù)據(jù)可供選擇rb與軸分體的鑄鐵凸輪：Thbrrr)53( 滾子半徑的選擇滾子半徑的選擇1、凸輪實際輪廓為內(nèi)凹時：a = min + rT2、凸輪實際輪廓為外凸時：a = min rT輪廓變尖，易磨損出現(xiàn)過切失真 綜上所述，對于外凸的凸輪，滾子半徑rT應(yīng)小于實際輪廓線上的最小曲率半徑min。滾子半徑rT應(yīng)在構(gòu)造和強度允許的條件下盡量取最小值，可取rT=(0.1-0.5)rb。第二節(jié) 凸輪機構(gòu) 根本類型及其運用 從動件的常用運動規(guī)律 圖解法繪制凸輪輪廓 根本尺寸確實定 資料和構(gòu)造 對凸輪資料的要求是：外表有較高的硬度，芯部有較好的韌性。尺寸不大的凸輪用45鋼或40cr鋼；要求更高時，用15鋼或20Cr鋼。從動件接觸面常用45鋼，也可用T8、T10、T12，要求更高時可運用20Cr。滾子資料可采用20Cr。 常用構(gòu)造 凸輪(1) 凸輪軸當(dāng)凸輪的基圓較小時，將凸輪與軸制成一體，成為凸