《機械制造技術基礎》課件-第3章 常用機構和機械傳動3

第3章常用機構和機械傳動目錄3.1認識平面四桿機構的類型及其判別條件

3.2鉸鏈四桿機構的性質3.3鉸鏈四桿機構的性質3.4摩擦傳動步進運動機構鉸鏈四桿機構的性質3.5鏈傳動和齒輪傳動3.6平面連桿機構螺旋傳動

凸

輪

機

構學習目標1.了解凸輪機構的組成、特點及應用。2.學會分析從動件的運動規(guī)律。3.2凸輪機構

3.2.1

凸輪機構的組成、特點及應用

1.凸輪機構的組成

凸輪機構主要由凸輪、從動件和機架三個基本構件組成。

圖3-2-1凸輪機構的組成a)平面凸輪機構b)空間凸輪機構1一凸輪2一從動件3一機架2.凸輪機構的特點與平面連桿機構相比，凸輪機構有以下特點：

①結構簡單、緊湊，工作可靠。

②設計方便。只需要設計出適當?shù)耐馆嗇喞涂墒箯膭蛹崿F(xiàn)任何預期的運動規(guī)律。

③易磨損。因為凸輪副是高副，容易磨損。故凸輪機構主要用于傳遞動力不大的場合。3.凸輪機構的分類

凸輪機構的類型很多，通?？砂赐馆喌男螤?、從動件端部的結構、從動件的運動形式等分類，參表3-2-1。序號分類方法類型主要特點示意圖1按照凸輪的形狀分類盤形凸輪凸輪是繞固定軸線轉動并具有變化向徑的盤形構件移動凸輪當盤形凸輪的轉動中心趨于無窮遠時，凸輪的外形呈板狀。工作時凸輪作往復移動，從動件與凸輪在同一平面內(nèi)移動圓柱凸輪凸輪是一個具有曲線凹槽的圓柱形構件，2按照從動件端部的結構形式分類尖頂從動件從動件的端部為尖頂，能與任意復雜的凸輪輪廓曲線保持接觸，可以實現(xiàn)復雜的運動規(guī)律，面且結構簡單。但尖頂容易磨損，只用于低速、輕載的場合

滾子從動件在從動件的端部安裝一個可自由轉動的滾子，即成為滾子從動件，滾子改善了從動件與凸輪輪廓曲線間的接觸狀況，使滑動摩擦變成滾動摩擦，減少了磨損。因此，滾子從動件可承受較大的載荷，應用較廣

平底從動件從動件的端部為一平底，結構簡單。在一定的條件下與凸輪輪廓曲線接觸處容易形成潤滑油膜，傳動效率較高，而且傳力性能較好，常用于高速場合。3按照從動件的運動形式分類直動從動件從動件可相對于機架作往復移動擺動從動件從動件可相對于機架作往復擺動

4.凸輪機構的應用單軸轉塔車床上的刀架進給凸輪機構圖3-2-2轉塔車床刀架進給凸輪機構1-凸輪2-扇形齒輪3-齒條

圖3-2-3所示為內(nèi)燃機的配氣機構，原動件凸輪l做勻速轉動時，通過其向徑的變化驅使從動件閥桿2按預期運動規(guī)律做上下往復運動，從而實現(xiàn)氣閥的開啟和關閉。圖3-2-3內(nèi)燃機的配氣機構1-凸輪2-彈簧3-導套4-氣門閥桿圖3-2-4為汽車快怠速機構，圖中節(jié)氣門聯(lián)動臂5撥動快怠速凸輪4順時針方向轉動，并帶動聯(lián)動桿3和阻風門擺臂1使阻風門2打開。圖3-2-4汽車快怠速機構(底盤)1-阻風門擺臂

2-阻風門

3-聯(lián)動桿圖

4-快怠逮凸輪

5-節(jié)氣門聯(lián)動臂

6-節(jié)氣門

圖3-2-5為車床仿形機構，移動凸輪可使從動桿沿凸輪輪廓運動，從而帶動刀架進退，進而完成與凸輪輪廓曲線相同的工件的加工。圖3-2-5車床仿形機構3.2.2凸輪機構的運動分析1.凸輪機構的運動過程圖3-2-6凸輪機構的運動過程

凸輪機構中最常用的運動形式為為凸輪作等速回轉運動，從動件作往復移動。凸輪回轉時，從動件作“升→?！怠！钡倪\動循環(huán)。基圓：以凸輪的最小向徑rb為半徑所作的圓。推程：從動件從最近A點→最遠位置B′的過程升程：在推程中，從動件移動的距離h推程運動角：從動件從最近A點→最遠位置B′的過程，凸輪轉過的角度δ0遠停程：從動件從B點C點，凸輪輪廓BC段的向徑不變從動件處于最遠位置停留不動遠休止角：此時，凸輪轉過的角度δs回程：從動件從最遠點C最近點D的過程。圖3-2-6凸輪機構的運動過程回程運動角：從動件從最遠點C最近點D時凸輪所轉過的角度δ0′。近休止角：從動件在最近處停止不動時，凸輪所轉過的角度δs′。近停程：凸輪輪廓DA段的向徑不變，處于最低位置停留不動，這個過程稱為近停程。b)位移曲線圖a)對心移動尖頂從動件盤形凸輪機構δo+δs+δo′+δs′=360°其中：δs、δs′可以等于零度。2.從動件常用的運動規(guī)律（1)等速運動規(guī)律是指當凸輪作等角速度旋轉時，從動件上升或下降的速度為一常數(shù)。a)b)c)圖3-2-7等速運動規(guī)律a)位移線圖b)速度線圖c)加速度線圖在從動件運動的起點和終點處，從動件的瞬時速度發(fā)生變化，從而使得瞬時加速度在理論上趨于無窮大，因此引起機構的強烈沖擊，這種現(xiàn)象稱為剛性沖擊。（2)等加速等減速運動規(guī)律

當凸輪作等角速度旋轉時，從動件在升程(或回程)的前半程作等加速運動，后半程作等減速運動,且通常兩部分加速度的絕對值相等，這種運動規(guī)律稱為等加速等減速運動規(guī)律。