第六凸轮机构甘肃工业大学专用第1页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用应用实例1,2一.凸轮机构的组成1─凸轮2─从动件3─机架高副机构作用:将连续回转→从动件移动或摆动。第2页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用凸轮机构的特点:1)凸轮机构结构简单、紧凑。2)从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线。只要适当地设计凸轮的轮廓曲线,就可以使从动件获得预期的运动规律。是凸轮机构的最大优点。3)从动杆与凸轮廓线间为点、线高副接触,接触压力较低副大,承载能力,寿命较低。第3页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用(1)盘形凸轮机构盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件,绕固定转轴回转。它是凸轮的基本型式,应用最为广泛。二、凸轮机构的分类
1.按凸轮的形状分(2)移动凸轮机构移动凸轮相对机架作往复直线运动。凸轮与从动件的相对运动是平面运动,属于平面凸轮机构。第4页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用(3)圆柱凸轮机构圆柱凸轮是一个在圆柱上开有曲线槽或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件。凸轮与从动件的相对运动是空间运动,属于空间凸轮机构.2.按从动件形状及运动形式分(1)按从动件形状:尖顶、滚子和平底从动件尖顶从动件尖端能以任意复杂的凸轮轮廓保持接触,从而使从动件实现任意的运动规律。但尖端处极易磨损,只适用于低速场合。第5页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用滚子从动件凸轮与从动件之间为滚动摩擦,因此摩擦磨损较小,可用于传递较大的动力。平底从动件从动件与凸轮之间易形成油膜,润滑状况好,受力平稳,传动效率高,常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。第6页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用(2)按运动形式直动(对心与偏置)和摆动从动件直动尖顶从动件凸轮机构摆动尖顶从动件凸轮机构第7页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用3.按凸轮与从动件保持接触方式分
力封闭和几何封闭的凸轮机构
(1)力封闭-弹簧力、从动件重力或其它外力第8页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用内燃机气门机构靠弹簧力封闭机床进给机构几何形状封闭12刀架o第9页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用(2)几何封闭-利用高副元素本身的几何形状利用凸轮上的凹槽与置于槽中推杆的滚子使凸轮与推杆保持接触的。等宽凸轮机构凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于框架内侧的宽度。等径凸轮机构两滚子中心间的距离始终保持不变。凹槽凸轮机构第10页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用等径凸轮机构共轭凸轮机构从动件的运动规律的选择受到一定的限制,当180o范围内的凸轮廓线根据从动件运动规律确定后,其余180o内的凸轮廓线必须符合等宽、等径原则。两滚子中心间的距离始终保持不变。主凸轮推动从动件——正行程,从凸轮推动从动件——反行程。克服了等宽、等径凸轮的缺点,结构复杂,制造精度要求高。第11页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用CADBωostδh基圆最小向径rb升程h推程、推程运动角Φ远休止角Φs回程、回程运动角Φ’近休止角Φ’s凸轮机构的一个工作循环Φ+Φs+Φ’+Φ’s=3600基本运动学参数δ3tδrbδ2δ4Φs’B’δ1tδ从动件的运动规律,取决于凸轮轮廓曲线形状。ΦsΦ’Φ第二节从动件常用运动规律第12页,共38页,星期日,2025年,2月5日甘肃工业大学专用从动件运动规律:从动件的位移、速度v、加速度a随时间或凸轮转角变化的规律。相应的曲线统称为从动件的运动线图。凸轮的推程角Φ、远休止角ΦS、回程角Φ′和近休止角Φs′以及从动件的运动规律,反映了凸轮机构的运动特性及其变化的规律性,是凸轮机构的运动学设计参数。凸轮机构设计的基本任务是根据工作要求选定凸轮机构的形式、推杆运动规律、合理确定结构尺寸、设计轮廓曲线。而根据工作要求选定推杆运动规律,是设计凸轮轮廓曲线的前提。运动规律:推杆在推程或回程时,其位移S、速度V、和加速度a随时间t的变化规律。