凸轮机构设计(图文).doc

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1、凸轮机构设计1概述凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成，结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。但另一方面，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。1.1凸轮机构的应用（工程应用案例）内燃机配气机构凸轮机构IH动车床上的走刀机构分度转位机构靠模车削机构1.2凸轮机构的分类凸轮机构的类型很多，常就凸轮和从动杆的端部形状及其运动形式的不同來分类。（1）按凸轮的形状分1）盘形凸轮（盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线冋转）尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动

2、杆盘形凸轮机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2）移动凸轮（移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。）移动从动杆移动凸轮机构摆动从动杆移动凸轮机构3）圆柱凸轮（圆柱凸轮是•个在圆柱面丄开有曲线凹槽，或是在圆柱端而上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体JL形成的。）圆柱凸轮口动送料机构4）曲面凸轮按锁合方式的不同凸轮可分为：力锁合凸轮，如靠重力、弹簧力锁合的凸轮等；形锁合凸轮，如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共辘凸轮等。沟槽凸轮槽凸轮机构（2）按从动杆的端部形状分1）尖顶这种从动杆的构造最简单，但易磨损，只适用于作用力不大和

3、速度较低的场合（如用于仪表等机构屮）。2）滚子滚子从动杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损较小，故可用来传递较人的动力，因而应用较广。3）平底平底从动杆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屮。（3）按推杆的运动形式分1）移动往复直线运动。在移动从动杆小，若其轴线通过凸轮的回转屮心，则称其为对心移动从动杆，否则称为偏置移动从动杆。2）摆动作往复摆动。总结：凸轮机构的组成凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆动或移动的。从动件是被凸轮直接推动的构件。凸轮机构就是由凸轮、从动件和机架三个主要构件所组成的高副机构。凸轮机

4、构的特点1）优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，且机构简单紧凑。2）缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。10.2常用的从动件运动规律凸轮机构设计的基本任务，是根据工作要求选定合适的凸轮机构的型式、从动杆的运动规律和有关的基本尺寸，然后根据选定的从动杆运动规律设计出凸轮应有的轮廓曲线。所以根据工作要求选定从动杆的运动规律，乃是凸轮轮廓曲线设计的前提。凸轮机构的运动过程一、凸轮与从动杆的运动关系名词：（以一对心移动尖顶从动杆盘形凸轮机构为例加以说明）以凸轮的转动屮心0为圆心，以凸轮的最小向径为半径瑞所作

5、的圆。“称为凸轮的基圆半径。推程——当凸轮以等角速度3逆时针转动时，从动杆在凸轮廓线的推动下，将由最低位置被推到最高位置时，从动杆运动的这一过程。而相应的凸轮转角①称为推程运动角。远休——凸轮继续转动，从动杆将处于最高位置而静止不动时的这一过程。与之相应的凸轮转角①s称为远休止角。回程——凸轮继续转动，从动杆又由最高位置回到最低位置的这一过程。相应的凸轮转角①’称为回程运动角。近休——半凸轮转过角①s'吋，从动杆与凸轮廓线丄向径最小的一段圆弧接触,而将处在最低位置静止不动的这一过程。①s'称为近休止角。行程——从动杆在推程或回程屮移动的距离h。二、从动件的常用运动规律所谓从动杆的

6、运动规律是指从动杆在运动时，其位移S、速度V和加速度3随时间t变化的规律。又因凸轮-•般为等速运动，即其转角e与时间t成正比,所以从动杆的运动规律更常表示为从动杆的运动参数随凸轮转角e变化的规律。刚性冲击o14>(0柔性冲击等速运动等加速等减速运动