汽车机械基础项目一常用机构任务2认识凸轮机构

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1、项目1常用机构任务描述任务目标任务实施任务拓展任务2认识凸轮机构任务检测任务描述本任务主要讲述凸轮机构的组成和分类，凸轮机构在汽车上的应用。通过对凸轮机构的分析，理解汽车发动机配气机构的工作原理，认识凸轮对于刹车制动系统的作用。关键点：凸轮机构的组成和分类，凸轮机构在汽车上的应用任务目标完成本任务的学习后，你应：能区分不同的凸轮机构类型。能说出配气机构的工作原理。能说出制动系统中凸轮的作用。任务实施1）凸轮机构的组成凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个主要构件所组成的高副机构。在凸轮机构中，一

2、般是以凸轮为主动件，通过凸轮的轮廓与从动件始终直接接触，从而推动从动件作来回的移动或往复的摆动，如图1-25所示。1.凸轮机构的组成和特点图1-25凸轮机构的组成任务实施2）凸轮机构的特点凸轮机构可以几乎可以实现从动件的无限多种运动规律，只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动规律的运动；凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。缺点是：凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的润滑，容易磨损。凸轮机构通常适用于传力不大的机械中，尤其广泛应用于自

3、动机械、仪表和自动控制系统中。1.凸轮机构的组成和特点任务实施2.凸轮机构的分类（1）盘形凸轮：盘形凸轮（图1-26）是绕固定轴转动并且具有变化向径的盘形零件，当其绕固定轴转动时，可推动从动件在垂直与凸轮轴的平面内运动；它是凸轮的最基本形式，结构简单，加工容易，维修也方便，应用最广。这种结构在汽车上运用较多，如气门凸轮轴、柴油机输油机械泵等，都有凸轮的应用。1）按凸轮的形状分类图1-26盘形凸轮任务实施图1-27移动凸轮（2）移动凸轮：当盘形凸轮的转轴线位于无穷远处时，就演化成了移动凸轮（图1-2

4、7），凸轮呈板状，相对机架作往复直线移动。在盘形凸轮机构和移动凸轮机构中，凸轮与从动件之间的相对运动均为平面运动，故又统称为平面凸轮机构。2.凸轮机构的分类任务实施（3）圆柱凸轮：圆柱凸轮（图1-28）是一个在圆柱面上开有曲线凹槽的构件。圆柱凸轮与从动件之间的相对运动不在平行平面内，属于空间凸轮机构。圆柱凸轮机构在汽车上运用得不多，主要适用于做平面往复运动的工作场合和两边点击的机械设备上，如自动机床的进刀机构。图1-28圆柱凸轮2.凸轮机构的分类任务实施（1）移动从动件凸轮机构：这种从动件只能随凸

5、轮的转动作往复移动，见图1-29；（2）摆动从动件凸轮机构：这种从动件只能随凸轮的转动作来回摆动，见图1-30。图1-29移动从动件凸轮机构图1-30摆动从动件凸轮机构2）按从动件运动分类2.凸轮机构的分类任务实施2.凸轮机构的分类3）按从动件形式分类（1）滚子从动件：滚子从动件由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广，见图1-31。图1-31滚子从动件任务实施2.凸轮机构的分类3）按从动件形式分类（2）尖顶从动件：这种从动件的构造简单，但易磨损，只适用于作

6、用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)，见图1-32。图1-32尖顶从动件任务实施2.凸轮机构的分类3）按从动件形式分类（3）平底从动件：平底从动件的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中，见图1-33。图1-33平底从动件任务实施3.凸轮机构在汽车上的应用汽车最常见的凸轮形式，如图1-34所示，是配气机构上使用的凸轮轴。对于汽车发动机，要能正常工作，汽车发动机的进排气门，必须按规定的运动规律准时打开或关闭，气门杆的运动规律是根据发动机性能等方面的要求选择的，

7、最终是通过发动机凸轮轴上的凸轮实现的。图1-34配气机构凸轮轴的应用视频配气机构组成1-41）配气机构（视频1-4配气机构组成）任务实施当凸轮匀速转动时，由于凸轮轮廓径向尺寸的变化，迫使气门上、下往复移动，从而实现气门开启或闭合的控制。按工作过程的需要，适时开启、关闭进排气门，使新鲜气体充分进入，废气排出。充气量越大，发动机可能发出的功率越大。如图1-35所示，根据凸轮轴的不同位置，配气机构分为凸轮轴下置式、中置式和上置式三种形式。不管是哪一种，都是通过杆高点和低点往复做功，气门杆在高点时气门关闭

8、（压缩），气门杆低点时气门（打开）排气或进气。其中凸轮轴上置式是目前应用较多的形式，此种形式凸轮轴与气门距离近，不需要推杆、挺柱，使往复运动的惯量减少，有利于降低振动和噪声。常用于高速汽车发动机，配合多气门的使用（如四气门、五气门），增加进气通道面积，使进气更充分，排气更彻底，燃烧更完全。图1-34配气机构凸轮轴的应用3.凸轮机构在汽车上的应用任务实施3.凸轮机构在汽车上的应用2）制动系统汽车制动系一般至少有两套独立的制动装置。他们是：（1）行车制动装置(脚制动装置)，在行车中使用