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第3章凸轮机构
凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件,它通过与从动件的高副接触,在运动时可以获得连续或不连续的任意预期运动。凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。由于凸轮机构具有多用性和灵活性, 因此广泛应用于机械、仪器、操纵控制装置和自动生产线中, 是自动化生产中主要的驱动和控制机构。但由于凸轮机构是高副机构,易于磨损,因此只适用于传递动力不大的场合。
概述
凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。
凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件,他通过与从动件的高副接触,在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。
凸轮机构是高副机构,易于磨损,因此只适用于传递动力不大的场合。
示例一
凸轮机构的应用
内燃机配气机构
第3章凸轮机构
例一:
图1所示为内燃机配气凸轮机构。盘形凸轮1匀速转动, 通过其曲线轮廓向径的变化, 驱动从动件2按内燃机工作循环的要求有规律地开启和闭合。
图1 内燃机配气凸轮机构
概述
例二:图2所示为靠模车削机构,工件1回转,凸轮3作为靠模被固定在床身上,刀架2在弹簧作用下与凸轮轮廓紧密接触。当拖板4纵向移动时,刀架2在靠模板(凸轮)曲线轮廓的推动下作横向移动,从而切削出与靠模板曲线一致的工件。
图 2 靠模车削机构
1
2
3
4
概述
概述
靠模车削机构
概述
示例三
分度转位机构
概述
凸轮机构的分类
按照凸轮的形状不同可把凸轮分为以下几种:
盘形凸轮
移动凸轮
圆柱凸轮
曲面凸轮
按照凸轮的锁合方式可把凸轮分为以下几种:
力锁合
形锁合
概述
凸轮和滚子的材料
凸轮的主要失效形式为磨损和疲劳点蚀。
对凸轮和滚子的材料要求:
工作表面硬度高
耐磨
有足够的表面接触强度
凸轮芯部有较强的韧性
常用的凸轮材料: 40Cr、 20Cr、 40CrMnTi
常用的滚子材料: 20Cr或者滚动轴承
一、凸轮机构的运动过程及运动参数
如图所示为一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构, 凸轮上有一最小向径, 以最小向径r。为半径所作的圆称凸轮基圆, r。称基圆半径, 凸轮以等角速度ω1顺时针转动。凸轮机构运动过程如下。
常用的从动件运动规律
图凸轮机构的运动过程
常用的从动件运动规律