凸輪機(jī)構(gòu)(GDX2)教材

1、凸凸輪輪機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)一、凸輪、凸輪機(jī)構(gòu)的概述 凸輪是具有曲線或曲面輪廓且作為高副元素的構(gòu)件。含有凸輪的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)分為平面凸輪機(jī)構(gòu)與空間凸輪機(jī)構(gòu)兩大類。所有構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)均為平面運(yùn)動(dòng)的的凸輪機(jī)構(gòu)稱為平面凸輪機(jī)構(gòu)，各構(gòu)件間的相對運(yùn)動(dòng)包含空間運(yùn)動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)稱為空間凸輪機(jī)構(gòu)。 凸輪機(jī)構(gòu)廣泛用于傳遞動(dòng)力不大的各種機(jī)器和機(jī)構(gòu)中。 凸輪機(jī)構(gòu)是一種高副機(jī)構(gòu)，可將連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)轉(zhuǎn)換成從動(dòng)件的移動(dòng)和擺動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，是由凸輪輪廓曲線凸輪輪廓曲線決定的。 廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械，尤其是自動(dòng)機(jī)械中。 凸輪機(jī)構(gòu)主要是由機(jī)架機(jī)架，凸輪凸輪和從動(dòng)件從動(dòng)件組成，凸輪和從動(dòng)件之間形成高副。在凸輪

2、機(jī)構(gòu)中，凸輪通常作主動(dòng)件并作等速回轉(zhuǎn)或移動(dòng)，借助其曲線輪廓（或凹槽）使從動(dòng)件作相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)（擺動(dòng)或移動(dòng)）。二、凸輪機(jī)構(gòu)的組成 1.凸 輪具有曲線狀輪廓的構(gòu)件 2.從動(dòng)件作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)的構(gòu)件 往復(fù)移動(dòng)直動(dòng)從動(dòng)件 往復(fù)擺動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件 3.機(jī) 架機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件三、凸輪機(jī)構(gòu)的分類1按凸輪的形狀分類（1）盤形凸輪盤形凸輪，如圖所示。（2）移動(dòng)凸輪移動(dòng)凸輪，如圖所示。（3）柱體凸輪柱體凸輪，如圖所示。盤形凸輪 盤形凸輪是一個(gè)具有變化向徑的盤形構(gòu)件繞固定軸線回轉(zhuǎn)盤形凸輪種類：盤形外輪廓凸輪和盤形槽凸輪。盤形凸輪種類：盤形外輪廓凸輪和盤形槽凸輪。 盤形外輪廓凸輪：利用外輪廓推動(dòng)從動(dòng)件。盤形外輪廓凸輪：利

3、用外輪廓推動(dòng)從動(dòng)件。 盤形槽凸輪：利用曲線溝槽推動(dòng)從動(dòng)件。盤形槽凸輪：利用曲線溝槽推動(dòng)從動(dòng)件。 盤形凸輪作等速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在盤形凸輪作等速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在垂直垂直凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)（往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)），所以是（往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)），所以是平面凸輪。機(jī)構(gòu)是平面凸輪機(jī)構(gòu)。平面凸輪。機(jī)構(gòu)是平面凸輪機(jī)構(gòu)。 盤形凸輪是一個(gè)具有變化半徑的圓盤形構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單，是凸輪的最基本形式。盤形凸輪分為兩種：利用外輪廓推動(dòng)從動(dòng)件的稱為盤形外輪廓凸輪； 利用曲線溝槽推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的稱為盤形槽凸輪。盤形凸輪特點(diǎn)：（1）依靠回轉(zhuǎn)半徑的變化回轉(zhuǎn)半徑的變化推動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)或擺動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)或擺動(dòng)，但從動(dòng)件行程不宜

4、過大行程不宜過大，否則會(huì)引起凸輪徑向尺寸變凸輪徑向尺寸變化過大化過大，增大了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸，不利于機(jī)構(gòu)正常工增大了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸，不利于機(jī)構(gòu)正常工作。作。（2）結(jié)構(gòu)簡單，適用于從動(dòng)件行程或擺動(dòng)較小從動(dòng)件行程或擺動(dòng)較小的場合。移動(dòng)凸輪 移動(dòng)凸輪可看作是轉(zhuǎn)軸在無窮遠(yuǎn)處的盤形凸輪的一部分，它作往復(fù)直線移動(dòng)。（1）演化方式：盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)處，即r； （3）應(yīng)用：靠模仿形機(jī)械（4）移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)也是平面凸輪機(jī)構(gòu) （2）凸輪從回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)往復(fù)直線移動(dòng)盤形凸輪的演變：移動(dòng)凸輪移動(dòng)凸輪 靠模車削機(jī)構(gòu) 工件1回轉(zhuǎn)，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緊密接觸。 當(dāng)拖板4縱向移動(dòng)

5、時(shí),刀架2 在靠模板(凸輪)曲線輪廓的推動(dòng)下作橫向移動(dòng)，從而切削出與靠模板曲線一致的工件。圓柱凸輪 圓柱凸輪和圓柱端面凸輪統(tǒng)稱圓柱凸輪。 輪廓曲線位于圓柱面上并繞其軸線旋轉(zhuǎn)的凸輪稱為圓柱凸輪。 輪廓曲線位于圓柱端部并繞其軸線旋轉(zhuǎn)的凸輪，稱為圓柱端面凸輪。它可看作是將移動(dòng)凸輪卷于圓柱體上形成的。 在圓柱凸輪機(jī)構(gòu)中，當(dāng)凸輪等速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在平行于凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，因此，凸輪與從動(dòng)件的相對運(yùn)動(dòng)是空間運(yùn)動(dòng)。圓柱凸輪和圓柱端面凸輪屬于空間凸輪，柱體凸輪機(jī)構(gòu)屬于空間凸輪機(jī)構(gòu)。在柱體機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件可以通過直徑不大的圓柱凸輪或端面凸輪獲得較大的行程。特點(diǎn)：（1）圓柱凸輪和端面凸輪統(tǒng)稱 圓柱凸輪；（2）凸

6、輪等速回轉(zhuǎn)時(shí)，從動(dòng)件在平行于凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，是空間凸輪機(jī)構(gòu)；（3）從動(dòng)件可以通過直徑不大的柱體凸輪）從動(dòng)件可以通過直徑不大的柱體凸輪獲得較大的行程。獲得較大的行程。自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)1322. 按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方式分類（1）移動(dòng)（直動(dòng)）從動(dòng)件（2）擺動(dòng)從動(dòng)件 從動(dòng)件作往復(fù)移動(dòng) 從動(dòng)件作往復(fù)擺動(dòng)3.按從動(dòng)件端部的結(jié)構(gòu)分類 1. 尖底從動(dòng)件 a） 2. 滾子從動(dòng)件 b） 3. 平底從動(dòng)件 c）尖底從動(dòng)件(1)尖端從動(dòng)件:從動(dòng)件端部以尖頂與凸輪輪廓接觸，這種從動(dòng)件結(jié)構(gòu)最簡單，尖頂能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸。優(yōu)點(diǎn)：尖頂從動(dòng)件能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因而能使從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)任意的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 缺點(diǎn)：結(jié)

7、構(gòu)簡單, 但磨損快，多用于受力不大的低速凸輪機(jī)構(gòu)中。 尖底從動(dòng)件滾子從動(dòng)件(2)滾子從動(dòng)件:從動(dòng)件端部裝有可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的滾子，滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)摩擦凸輪輪廓之間為滾動(dòng)摩擦，借以減小與凸輪輪廓接觸表面的磨損。，借以減小與凸輪輪廓接觸表面的磨損。優(yōu)點(diǎn)：滾動(dòng)摩擦，摩擦阻力小，不易磨損，承載能力大。缺點(diǎn)：但滾子軸有間隙，不宜高速場合。滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件(3)平底從動(dòng)件：從動(dòng)件的端部是一平底，這種從動(dòng)件與凸輪輪廓接觸處在一定條件下易形成油膜，利于潤滑，能傳動(dòng)較大的作用力。優(yōu)點(diǎn)：凸輪與從動(dòng)件間的作用力始終垂直于從動(dòng)件的平底 ，因此傳動(dòng)平穩(wěn)；接觸面間容易形成油膜 ，潤滑較好，效率高。缺點(diǎn)：但運(yùn)動(dòng)規(guī)律

8、受到一定的限制。 常用于高速重載的場合。 平底從動(dòng)件 F 鎖合保持從動(dòng)件與凸輪之間的高副接觸。l（1）力鎖合凸輪機(jī)構(gòu) ： 依靠重力、彈簧力或其他外力來保證鎖合（內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)、刀架送給機(jī)構(gòu)等）。4、按鎖合方式分：內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)l依靠凸輪和從動(dòng)件幾何形狀來保證鎖合。（2）形鎖合凸輪機(jī)構(gòu) ：四、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn) 1.凸輪機(jī)構(gòu)可以用在對從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求嚴(yán)格的場合，也可以根據(jù)實(shí)際需要任意擬定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 2.凸輪機(jī)構(gòu)可以高速啟動(dòng)高速啟動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。 3.凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，兩構(gòu)件接觸處為點(diǎn)接觸或線接觸，單位面積上承載壓力較高，難以保持良好的潤滑，故容易磨損，壽命低。 4.凸輪機(jī)構(gòu)

9、能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，但對復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)特性要求，精確分析和設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線比較困難，制造和維修也較困難。 按從動(dòng)件分類的凸輪機(jī)構(gòu) CV夾鉗往復(fù)裝置1.法蘭座2.軸3.擺桿4.凸輪5.軸承6、12.銷軸7.支撐塊8、17.滾子9.導(dǎo)板10.固定架11.軸13.連桿14.銷15.夾鉗架16.滑座 CV夾鉗開合1.支架2.擺桿3.偏心銷4.連接塊5.彈簧6.軸承7.小臂8、16.銷軸9.活動(dòng)夾鉗 10.滑座 11.固定夾鉗12.壓桿13.軸14.連桿15.凸輪17.軸承18.擺桿19.關(guān)節(jié)軸承20導(dǎo)軌 21.軸 左端第一停止位優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副為點(diǎn)接觸或線接觸，易磨損，所以，通常多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)。五、凸輪傳動(dòng)優(yōu)缺點(diǎn)六、凸輪安裝的注意點(diǎn) 1.安裝前首先檢查銘牌技術(shù)參數(shù)，看符不符合技術(shù)規(guī)范要求。 2.安裝前應(yīng)將凸輪清洗干凈。 3.