第八章 凸轮机构课件.ppt

* * 一、凸轮传动机构的特点和组成 内燃机的配气机构 1、组成：凸轮，从动件，机架 2、作用：将凸轮的转动或移动转变为从动件的移动或摆动 3、特点:(1)结构简单、紧凑，工作可靠，容易设计； (2)高副接触，易磨损，用于传力不大的控制机构和调节 机构 二、凸轮机构的类型 1、按凸轮的形状和运动分类 (1)、盘形凸轮 是一个绕固定轴转动并且具有变化向径的盘形零件，应用广泛。但从动件的行程不能太大。 (2)移动凸轮 具有曲线轮廓，并作往复直线移动的构件。 (3)、圆柱凸轮 在圆柱面上开有曲线凹槽，可使从动件获得较大的行程。 2、按从动件的形状分类 (1)、尖顶从动件 尖顶从动件：结构简单，尖顶可与任何形状的凸轮轮廓保持接触，以实现复交杂的运动规律，但易于磨损，适合低速和作用力不大的场合。 (2)、滚子从动件 滚子从动件：滚子与凸轮之间为滚动摩擦，磨损小，可传递较大的动力，应用广泛。但结构较复杂。 (3)、平底从动件 平底从动件：从动件的端部以平面与凸轮轮廓接触。当不考虑摩擦时，凸轮作用在从动件上的力始终垂直于平底，传动效率高，且接触处易于形成油膜，利于润滑，常用于高速凸轮机构中。但不能与内凹或直线轮廓接触。 3.按从动件的运动形式 （2）摆动从动件 （1）移动从动件 4.按锁合方式的不同（锁合：保证凸轮与从动件始终接触的方式 ） 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。 沟槽凸轮 三、凸轮机构的应用 （１）配气机构 自动车床上的走刀机构 （２）自动车床横刀架进给机构 （３）车床仿形机构 基圆：以凸轮最小半径rb所作的圆，rb称为凸轮的基圆半径。 BC远休、远休止角： CD回程、回程运动角： DA近休、近休止角： AB推程、推程运动角： 一、凸轮传动的工作过程 二、常用的从动件运动规律 所谓从动杆的运动规律是指从动杆在运动时，其位移s、速度v 和加速度a 随时间t变化的规律。又因凸轮一般为等速运动，即其转角φ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φ变化的规律。 一、盘形凸轮轮廓曲线的设计 1、作图原理 2、作图方法 在设计凸轮廓线时，可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮作反转运动；同时又在其导轨内作预期运动，作出推杆在这种复合运动中的一系列位置，则其尖顶的轨迹就是所要求的凸轮廓线。这就是凸轮廓线设计方法的反转法原理。 （1） 尖顶对心移动从动件盘形凸轮轮廓的设计 2. 滚子对心移动从动件盘形凸轮轮廓的设计 3、用图解法绘制凸轮轮廓应注意的问题 1）在基圆周上绘制位移线图的时候一定要沿-ω方向按顺序截取分点； 2）绘制同一轮廓的有关长度尺寸的比例尺相等； 3）取分点越多，所得凸轮轮廓越准确； 4）连接各点曲线要圆滑。 二 凸轮机构设计中的几个问题 1、滚子半径的确定 （1） 凸轮轮廓曲线与滚子半径的关系 　　 ??? 工作廓线的曲率半径等于理论廓线的曲率半径ρ与滚子半径rT之差。此时若ρ＝rT，工作廓线的曲率半径为零，则工作廓线将出现尖点，这种现象称为变尖现象；若ρrT ，则工作廓线的曲率半径为负值，这时，工作廓线出现交叉，致使从动杆不能按预期的运动规律运动，这种现象称为失真现象。应使滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径ρmin 。 　 （2）滚子从动杆滚子半径的选择 ??? 滚子半径的选择，应根据凸轮轮廓曲线是否产生变尖或失真现象来恰当地确定。 　　 1）凸轮工作廓线的最小曲率半径一般不应小于5mm 。如果不能满足此要求时，就应增大基圆半径或适当减小滚子半径，或必要时须修改从动杆的运动规律，或使凸轮工作廓线上出现尖点的地方代以合适的曲线。 2）滚子的尺寸还受其强度、结构的限制，因而也不能做得太小，通常取滚子半径rT＝(0.1～0.5)r0。 　 2、压力角及其许用值 从动杆所受正压力的方向(沿凸轮廓线在接触点的法线方向)与从动杆上作用点的速度方向之间所夹之锐角，称为凸轮机构在图示位置的压力角，用α表示。在凸轮机构中，压力角α是影响凸轮机构受力情况的一个重要参数。