凸轮机构的应用及分类

《凸轮机构的应用及分类》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1§4－l凸轮机构的应用及分类§4－2从动件运动规律及其选择§4－3按预定运动规律设计盘形凸轮轮廓§4－4盘形凸轮机构基本尺寸的确定§4－5空间凸轮机构简介2凸轮机构是含有凸轮的一种高副机构，在自动机械和半自动机械中得到了广泛的应用。凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般多为原动件（有时为机架）；当凸轮为原动件时，通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间歇的往复摆动、移动或平面复杂运动。3一、凸轮机构的应用凸轮机构具有结构简单，可以准确实现要求的运动规律等优点，因而在工业生产中得到广泛的应用。

2、如图4－l所示的内燃机配气凸轮机构，原动凸轮1连续等速转动，通过凸轮高副驱动从动件2（阀杆）按预期的输出特性启闭阀门，使阀门既能充分开启，又具有较小的惯性力。图4－l4图4-2所示为绕线机排线凸轮机构绕线轴3连续快速转动，经蜗杆传动带动凸轮1缓慢转动，通过凸轮高副驱动从动件2往复摆动，从而使线均匀地缠绕在绕线轴上。5冲床装卸料凸轮机构原动凸轮1固定于冲头上，当其随冲头往复上下运动时，通过凸轮高副驱动从动件2以一定规律往复水平移动，从而使机械手按预期的输出特性装卸工件。6罐头盒封盖机构图4－4所示的罐头盒封盖机构

3、，亦为一凸轮机构。原动件1连续等速转动，通过带有凹槽的固定凸轮3的高副导引从动件2上的端点C沿预期的轨迹——接合缝S运动，从而完成罐头盒的封盖任务。7而在图4－5所示的巧克力输送凸轮机构中，当带有凹槽的圆柱凸轮1连续等速转动时，通过嵌于其槽中的滚子驱动从动件2往复移动，凸轮1每转动一周，从动件2即从喂料器中推出一块巧克力并将其送至待包装位置。从以上诸例可以看出：凸轮机构一般是由三个构件、两个低副和一个高副组成的单自由度机构。8盘形凸轮机构在印刷机中的应用等径凸轮机构在机械加工中的应用圆柱凸轮机构在机械加工中的应

4、用利用分度凸轮机构实现转位9二、凸轮机构的分类在凸轮机构中，凸轮可为原动件也可为机架；但多数情况下，凸轮为原动件。从不同角度出发，凸轮机构可作如下分类。1、按两活动构件间的相对运动特性分类(1)平面凸轮机构：两活动构件之间的相对运动为平面运动的凸轮机构.(2)空间凸轮机构：两活动构件之间的相对运动为空间运动的凸轮机构，10下列凸轮机构哪些是平面凸轮机构？哪些是空间凸轮机构？11(1)平面凸轮机构1)盘形凸轮：它是凸轮的基本型式。是一个相对机架作定轴转动或为机架且具有变化向径的盘形构件，12它可视为盘形凸轮的演

5、化型式。是一个相对机架作直线移动或为机架且具有变化轮廓的构件，2)移动凸轮：13(2)空间凸轮机构(SpatialCam)142、按从动件运动副元素形状分类(1)尖顶从动件：尖顶能与任意复杂凸轮轮廓保持接触，因而能实现任意预期的运动规律。尖顶与凸轮呈点接触，易磨损，故只宜用于受力不大的场合。(2)滚子从动件：为克服尖顶从动件的缺点，在尖顶处安装一个滚子，即成为滚子从动件。它改善了从动件与凸轮轮廓间的接触条件，耐磨损，可承受较大载荷，故在工程实际中应用最为广泛。(3)平底从动件：平底从动件与凸轮轮廓接触为一平面，

6、显然它只能与全部外凸的凸轮轮廓作用。其优点是：压力角小，效率高，润滑好，故常用于高速运动场合。15根据运动形式的不同以上三种从动件还可分为：直动从动件；摆动从动件；作平面复杂运动从动件。161)直动从动件(TranslatingFollower)：对心直动尖顶从动件凸轮机构偏心直动尖顶从动件凸轮机构对心直动滚子从动件凸轮机构对心直动平底从动件凸轮机构172)摆动从动件(Oscillating)摆动平底从动件凸轮机构摆动滚子从动件凸轮机构摆动尖顶从动件凸轮机构183、按凸轮高副的锁合方式分(1)力锁合：利用重力、

7、弹簧力或其他外力使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。19(2)形锁合：利用特殊几何形状（虚约束）使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。等宽凸轮机构等径凸轮机构共轭凸轮机构20凸轮机构的特点优点：只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现任意预期的运动规律，并且结构简单、紧凑、工作可靠。缺点：凸轮为高副接触（点或线），压强较大，容易磨损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。所以通常用于传力不大的控制机构21一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语22推程运动角：与从动件推程相对应的凸轮转角，φ0；远休止角：与从动件远休程相

8、对应的凸轮转角，φs；回程运动角：与从动件回程相对应的凸轮转角，φ0'；近休止角：与从动件近休程相对应的凸轮转角，φs'；23凸轮基圆：以凸轮轴心为圆心,以其轮廓最小向径ro为半径的圆；从动件行程:在推程或回程中从动件的最大位移,用h表示；偏距:凸轮回转中心与从动件导路间的偏置距离,用e表示。24二、从动件运动规律从动件的位移s、速度v和加速度a随凸轮转角φ（或时间t）的变化规律称为从