电子课件-《机械基础（多学时）》-A02-84385-3.pptVIP

1．了解凸轮机构的组成、特点、分类和应用。 §5—3　凸 轮 机 构 2．了解凸轮机构从动件的常用运动规律、压力角。 3．了解平面凸轮轮廓的绘制方法。 4．了解凸轮的常用材料和结构。 内燃机配气机构 内燃机配气机构 一、凸轮机构的组成、特点、分类和应用 1．凸轮机构的组成 凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆动。 凸轮机构示意图 内燃机配气机构 工作中凸轮轮廓与从动件之间必须始终保持良好的接触，如借助重力、弹簧力等方法来实现。如果发生脱离，凸轮机构就不能正常工作。 2．凸轮机构的分类、特点和应用 按形状分 按从动件端部形状和运动形式分 盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮 尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件 ● 盘形凸轮 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 ● 移动凸轮 移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构 ● 圆柱凸轮 圆柱凸轮机构 自动车床走刀机构 凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动。 凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停”的运动循环。 二、凸轮机构从动件常用运动规律 凸轮机构工作过程 从动件的运动规律决定凸轮的轮廓形状。 常用的从动件的运动规律有等速运动规律和等加速等减速运动规律。 位移线图 1．等速运动规律（以推程为例） 等速运动规律 从动件上升（或下降）的速度为一常数。 等速运动规律速度v线图 2．等加速等减速运动规律（以推程为例） 从动件在行程中先作等加速运动，后作等减速运动。 等加速等减速运动规律速度v 线图 等加速等减速运动规律 三、凸轮机构的压力角 凸轮机构的压力角——从动件的受力方向（接触点的法线方向）与运动方向之间的夹角，用α表示。 一般规定压力角的最大值范围： 凸轮机构的压力角 （1）移动从动件在推程时α≤ 30°。 （2）摆动从动件在推程时α≤ 30°。 （3）回程时α≤ 80°。 凸轮机构的压力角 四、平面凸轮轮廓的绘制方法 平面凸轮轮廓曲线的绘制方法主要有图解法和解析法。 图解法——用反转法原理进行凸轮轮廓线的绘制，即假设凸轮不转，使从动件以－ω的角速度绕凸轮基圆中心O回转，根据从动件的运动特点，定出从动件的位置，然后顺次连接从动件在各个时刻的位置，即可得到凸轮的轮廓线。 图解法具体步骤： （1）确定基圆和推杆的起始位置。 （2）作出推杆在反转运动中依次占据的各位置线。 （3）根据推杆运动规律，确定推杆在反转运动所占据的各位置线中的尖顶位置，即复合运动后的位置。 （4）在所占据的各尖顶位置作出推杆高副元素所形成的曲线族。 （5）作推杆高副元素所形成的曲线族的包络线，即为所求的凸轮轮廓曲线。 例如，已知凸轮基圆半径为r0，凸轮以等角速度ω逆时针回转。推杆运动规律为 ： 1）d 01 ：0~120°，推杆等速上升h ； 2）d 02 ：120°~180°，推杆在最高位置静止不动 ； 3）d 03 ：180°~270°，推杆以等减速运动回到最低位置 ； 4）d 04 ：270°~360°，推杆在最低位置静止不动。； 凸轮轮廓的绘制方法： 对心尖顶直动推杆盘形凸轮 ● 对心尖顶直动推杆盘形凸轮 对心尖顶直动推杆盘形凸轮的绘制 直动平底推杆盘形凸轮 ● 直动平底推杆盘形凸轮 直动平底推杆盘形凸轮的绘制 凸轮实物 五、凸轮常用材料和结构 1．凸轮常用材料 凸轮常采用45钢、40Cr 钢表面淬火（硬度40~50HRC），15钢、20Cr 钢、20CrMnTi钢经渗碳淬火（硬度56~62HRC） 滚子材料常采用20Cr钢，经渗碳淬火，表面硬度56~62HRC；也可用滚动轴承作滚子。 2．凸轮机构的常用结构 镶块式凸轮 组合式凸轮 凸轮轴 整体式凸轮