机件原理第13章凸轮doc.doc

第十二章 凸輪 12-1凸輪之特性 一、定義： 藉著軸的迴轉，以凸輪端面或溝槽，直接接觸驅動從動件，使其達到往復、搖擺或迴轉 …等預期的特定運動。 二、特性： 1.主動件 凸輪 ：做等速而連續之迴轉運動。 2.從動件 刀端、滾子、平板 ：做等速或不等速，連續或不連續且不規則，但可預期之運動 ，通常為往復或搖擺運動。 三、凸輪是做為間歇運動或不規則運動最簡捷且準確的機構之一。 12-2凸輪之各部位名稱 一、 軌 跡點： 二、工作曲線：凸輪之實際外形曲線，又稱凸輪輪廓。 三、理論 節 曲線：從動件上某一定點連續運動所經過的軌跡，又稱理論曲線。 四、基圓：以凸輪軸軸心為圓心，以軸心至理論曲線最短距離為半徑，所劃之圓。 五、總升程：凸輪從動件位移之最高與最低之高度差。 六、升角 α 及降角 β ： 七、作用角：θ α+β 八、壓力角 ? ： 1.凸輪與從動件之接觸點所作之公法線與從動件運動方向之夾角。 2.接觸點所作之公法線與連心線之垂線之夾角。 3.小於30?為移。 4.壓力角過大時： ①側向壓力大 ②摩擦阻力大 ③摩耗大 ④主動件凸輪傳動速度較快 ⑤從動件上升力較小 ⑥從動件上升不易 ⑦效率低 九、急跳度 J ： 1.定義：單位時間內加速度的變化量。 2.為凸輪發生震動、噪音、損壞之最大因素。 12-3凸輪之種類 一、依照從動件運動形式分： 1.平面凸輪：接觸點運動軌跡為平面曲線。 2.立體凸輪：接觸點運動軌跡為空間曲線。 二、依照從動件是否藉助外力而言： 1.一般凸輪：需藉助外力。 2.確動凸輪：不需藉助任何外力 彈力、重力 而能使從動件回復原位者。 12-4從動件之類型 一、往復式： 1.刀端 2.滾子 3.平板 二、搖擺式： 1.曲軸滾子 2.曲軸平板 12-5凸輪周緣形狀之影響 一、傾斜角 δ ： 二、若凸輪之傾斜角愈大則其壓力角愈小，反之，亦成立。 三、設計凸輪周緣形狀應就下列二項因素考慮： 1.就側壓力而言： ①傾斜角宜大 不宜小 ②壓力角宜小 2.就傳動速度而言： ①傾斜角宜小 ②壓力角宜大 12-6基圓大小之影響 一、若凸輪基圓半徑愈大，傾斜角愈大，則其壓力角愈小。 二、結論： 基圓 傾斜角 壓力角 側壓力 摩擦 阻力 傳動 速度 從動件上升 效率 大 大 小 小 小 慢 容易 高 小 小 大 大 大 快 不易 低 12-7偏置滾子從動件 一、若從動件偏置在凸輪軸心左側，則凸輪應選順時針轉向。 二、若從動件偏置在凸輪軸心右側，則凸輪應選逆時針轉向。 12-8從動件之運動類型 一、等速運動 U.M ：適合於極慢轉速。 二、修正 變形 等速運動 M.U.M ：適合於慢轉速。 三、等加 減 速運動 U.A.R.M ：拋物線運動，慢。 四、簡諧運動 S.H.M ：適合於中轉速。 五、擺線運動：適合於高轉速。 立即評量 1. 自凸輪滑動接觸點所作接觸曲線之公法線與從動件運動方向間之夾角，稱為： A 壓力角　 B 作用角　 C 傾斜角　 D 摩擦角。 答： A 2. 從動件為何種形狀時，其工作曲線與理論曲線合一： A 平板　 B 滾子　 C 尖端　 D 球體。 答： C 3. 圓形凸輪，若軸心恰為圓心時，則其從動件？ A 作變速運動　 B 作變加速運動　 C 作簡諧運動　 D 靜止不動。 答： D 4. 以距凸輪中心之最短距離為半徑所畫得的圓，通常作為設計凸輪周緣的基礎是： A 基圓　 B 節圓　 C 工作曲線　 D 理論曲線。 答： A 5. 不借重力、彈簧力或其他外力作用而使從動件回原位的凸輪叫： A 反凸輪　 B 圓柱型凸輪　 C 圓錐形凸輪　 D 確動凸輪。 答： D 6. 下列何者非設計板形凸輪周緣形狀條件？ A 凸輪基圓尺寸　 B 最終之總升程　 C 從動件運動型式　 D 凸輪之重量。 答： D 7. 若凸輪從動件之位移為S，時間為t，則＝代表： A 等加速運動　 B 等速運動　 C 簡諧運動　 D 擺線運動。 答： A 8. 為了防止凸輪從動件在行程之最初點及最終點產生急跳，通常將等速運動修改為： A 簡諧運動　 B 等加速度運動　 C 變形等速運動　 D 搖擺運動。 答： C 9. 凸輪從動件總升距等於： A 凸輪最大半徑與最小半徑之差 B 凸輪最大半徑與最小半徑之和 C 凸輪最大半徑與最小半徑之相乘積 　 D 凸輪最大半徑與最小半徑之平均值。 答： A 10.欲使主動件作等角速度運動，而從動件作週期性直線往復運動，一般多採用： A 摩擦輪　 B 皮帶輪　 C 齒輪　 D 凸輪。 答： D 11.若從動件之動向與凸輪軸線垂直，則此凸輪為： A 平移凸輪　 B 圓錐形凸輪　 C 圓柱形凸輪　 D 板形凸輪。 答： D 12.內燃機進汽閥與排汽閥的啟閉，常使用： A 棘輪傳動　 B