机械设计基础凸轮机构（页）

《机械设计基础凸轮机构（页）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第四章凸轮机构凸伦机构在机械工程领域中有着广泛的应用，特别在印刷机、包装机械、纺织机以及各种口动机中应用更加普遍。凸轮机构具有传动、导向和控制等功能。当它作为传动机构时可以产生复杂的运动规律：当它作为导向机构时，则町以使执行机构的动作端产生复杂的运动轨迹；当它作为控制机构时，町以控制执行机构的工作循坏。凸轮机构述具有如卜•优点：高速时平稳性好，重复精度高，运动特性良好,机构的构件少，结构紧凑体积小，刚性大，周期控制简单，可靠性好，寿命长。随着工业白动化程度的不断提高，凸轮机构的应用也H益广泛。本章从讨论凸轮机构的特点和应用入手，介绍凸轮机

2、构的分类，从动件常用的运动规律，凸轮轮廓设计及凸轮机构设计的几个基本问题。4.1凸轮机构的应用及分类凸伦是一种具有曲线伦廓或凹槽的构件，它与从动件通过髙副接触，使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。4.1.1凸轮机构的应用与构成在口动机械中，广泛应用着各种凸轮机构，它的作用主耍是将凸伦（主动件）的连续转动转化为从动件的往复移动或摆动。例如：（1）图4-1所示的为单张纸胶印机中用于输送纸张的分纸吸嘴机构，当凸轮连续转动时，从动件（吸嘴）上卞往复移动。当吸嘴下降到接近纸堆表面时，旋转气阀控制吸嘴吸气从而吸住纸堆最上面的一张纸，当凸轮继续转动

3、时，吸嘴带纸上升并将纸交给递纸吸嘴，如此反复，完成纸张的逐张分离。（2）图4-2所示的为一口动车床的进刀机构。当圆柱凸轮1回转时，经滚子4带动从动件2绕A点作往复摆动，通过扇形齿轮和齿条的啮合使刀架3进刀或退刀。进刀和退刀的运动规律取决于凹槽曲线的形状。3丫//〃@图4-1胶印机分纸吸嘴机构1—凸轮；2—从动摆骨；3—分纸吸嘴：4—弹簧图4-2进刀机构1—圆柱凸轮；2—从动件；3—刀架；4—滚子从以上实例可以看出，凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架构成，通常凸轮作匀速转动。当凸轮作匀速转动时，从动件的运动规律（指位移、速度、加速度与凸伦转角

4、（或时间）Z间的函数关系）取决于凸轮的轮廉曲线形状。反之，按机器执行件的工作要求给定从动件的运动规律以后，合理地设计出凸轮的曲线轮廓，是凸轮设计的重耍内容。4.1.2凸轮机构的分类凸轮机构的种类很多，通常可以从以下几个方面进行分类：凸轮的形状、从动件的端部形式、维持从动件与凸轮的高副接他的锁合方式及从动件的运动形式。1.按凸轮的形状來分(1)盘形凸轮机构在这种凸轮机构中，凸轮是一个绕定轴转动-FL具冇变曲率半径的盘形构件，如图4・1、4-3-(a)所示。当凸轮定轴回转时，从动件在垂直于凸轮轴线的平面内运动。(2)移动凸轮机构当盘形凸轮的回

5、转中心趋于无穷远时，就演化为移动凸轮，如图4-3-(b)所示。在移动凸轮机构中，凸轮一般作往复直线运动，大型超市的循坏电梯台阶的口动上升和卜•降、印刷机屮收纸牙排咬牙的开闭均是通过移动凸伦进行控制的。(3)圆林凸轮在这种凸轮机构中，圆林凸轮可以看成是将移动凸轮卷在圆林体上而得到的凸轮,如图4-2、4-3-(c)、4-3-(d)所示。由于凸轮和从动件的运动平面不平行，因而这是一种空间凸轮机构。图4-3凸轮形状种类2.按从动件的端部形式分按照从动件的端部形式的不同可以分为尖顶从动件、滚了从动件和平底从动件凸轮机构。(1)尖顶从动件凸轮机构如图

6、44⑷所示，这种凸轮机构的从动件结构简单，对于复杂的□轮轮廓也能精确的实现所需的运动规律。由于以尖顶和凸轮相接触很容易磨损，因此这种凸轮(a)(b)(c)图4-4凸轮从动件种类机构适用于受力不人、低速以及要求传动灵敏的场合，如精密仪表的记录仪等。(2)滚子从动件凸伦机构如图4-1、4-2、4-4-(b)所示，为了克服尖顶从动件凸轮机构的缺点,可在尖顶处安装滚子，将滑动摩擦变为滚动摩擦使其耐磨损，从而可以承受较人的载荷，是应用最为广泛的一种凸轮机构。(3)平底从动件凸轮机构如图44(c)所示，这种凸轮机构的从动件与凸轮轮廓表面接触的端而为一

7、平而，因而不能用于具有内凹轮廓的凸轮。这种凸轮机构的特点是受力比较平稳(不计摩擦时，凸轮对平底从动件的作用力垂直于平底)，凸轮与平底之间容易形成楔形油膜，润滑较好。因此，平底从动件常用于高速凸轮机构当中。1.按维持高副接触的锁合方式分在凸轮机构的工作过程中，必须保证凸轮与从动件一肓保持接触。常把保持凸轮与从动件接触的方式称为封闭方式或锁合方式，主要分为力封闭和儿何封闭两种。（1）力封闭的凸轮机构这种凸伦机构利用从动件的重力或其它外力（常为弹赞力）来保持凸轮和从动件始终接触，如图4-1所示。（2）形封闭的凸轮机构形封闭的凸轮机构依靠高副元素

8、本身的儿何形状使从动件与凸轮始终保持接触。常有以下几种形式：图4-5下摆式递纸机构1—主凸轮；2—副凸轮；3—主动摆臂;1）沟槽凸轮机构如图4-2中的圆柱凸轮、表4-1中的沟槽凸轮所示，利用圆