凸轮机构与间歇运动机构.ppt

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1、第三章凸轮机构与间歇运动机构【能力目标】【案例导入】【知识要点】3.1凸轮机构的类型和识别3.2凸轮机构的运行特性分析3.3用图解法设计盘行凸轮轮廓3.4间歇运行机构—棘轮机构3.5间歇运行机构—槽轮机构【能力训练】本章小结1【能力目标】熟悉凸轮机构的分类、从动件运动规律及其特性。熟练掌握平面凸轮轮廓曲线的图解法设计。了解滚子半径、压力角和基圆半径之间的关系。熟悉间歇运动机构的特点和应用。掌握棘轮机构和槽轮机构的工作原理和特点。返回目录2【案例导入】当向径变化的凸轮轮廓与气门的平底接触时，气门产生向下开启或向上关闭的往复运动(向上运动是借助弹簧的弹力作用)；当以凸轮回转中心为圆心的圆弧段

2、轮廓与气门接触时，气门将静止不动。因此，当具有某种轮廓曲线的凸轮2连续转动时，气门1可获得间歇的、按预期规律的开闭运动,从而使内燃机正常工作。返回目录图3-1内燃机配气机构33.1凸轮机构的类型识别3.1.1凸轮机构的组成、特点和应用凸轮机构广泛应用于自动机械和自动控制装置中，它是一种常见的高副机构，由凸轮、从动件、机架以及辅助装置组成。图3-2所示为一自动机床的进刀机构。当圆柱凸轮1回转时，其凹槽的侧面迫使从动件2做往复摆动，通过从动件2上的扇形齿轮与固定在刀架上的齿条啮合，控制刀架作进刀和退刀运动。返回目录4圆柱凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，被凸轮直接推动的构件称为从动件（或称

3、为推杆）。凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆动或者往复直线移动等其他运动。从动件通过凸轮的曲线轮廓与其以高副接触从而获得预期的运动，所以凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。返回目录图3-2自动机床进刀机构图3-2自动机床进刀机构5凸轮机构在自动送料机构、仿形机床进刀机构、内燃机配气机构、汽车的凸轮式制动器以及印刷机、纺织机、插秧机、闹钟和各种电气开关等传力不大的控制装置中得到广泛应用。如下图纺织机械里的绕线机构。返回目录6凸轮机构的主要优点：只要适当设计凸轮的轮廓曲线，就可以使从动件获得各种预期的运动规律，而且结构简单紧凑、设计方便。凸轮机构的缺点:凸轮与从动件之间

4、为点、线高副接触，易磨损，故该机构多用在要求准确实现预期运动规律且传递力不大的场合。73.1.2凸轮机构的类型返回目录凸轮可以按不同的属性进行分类。1、按凸轮形状分类：盘形、圆柱、移动凸轮83.1.2凸轮机构的类型盘状凸轮:这种凸轮是绕固定轴线转动并具有变化向径的盘形零件。它是凸轮最常见的形式。移动凸轮：当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架做直线运动，这种凸轮称为移动凸轮。圆柱凸轮：这种凸轮可以认为是将移动凸轮首尾相接卷成圆柱体而形成。盘状凸轮和移动凸轮与从动件之间的相对运动为平面，属于平面凸轮机构；而圆柱凸轮与从动件之间的相对运动为空间运动，属于空间凸轮机构。9返回目录2、从

5、动件的形状：尖顶滚子、平底3、从动件运动：直动、摆动103.1.2凸轮机构的类型从动件的结构形式：(1)尖顶从动件：尖顶能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，从而使从动件实现任意运动。但尖顶与凸轮之间是滑动摩擦，易于磨损，故使用传力不大的低速凸轮机构。(2)滚子从动件：这种从动件的端部装有可以自由转动的滚子，因而摩擦较小，可传递较大的力，但零件多，滚子轴磨损后会产生噪音。所以适用于重载和中、低速的凸轮机构。(3)平底从动件：这种从动件与凸轮的轮廓表面的接触面为一个平面。平面与凸轮接触处易形成油膜，故润滑良好，能大大减少磨损。当不考虑摩擦时，凸轮对从动件的作用力始终垂直了平底，从动件受力比较平稳

6、，传动效果好，故常用于高速凸轮机构中。缺点是不适用于轮廓有内凹的凸轮。11返回目录2、从动件的形状：尖顶滚子、平底3、从动件运动：直动、摆动123.1.2凸轮机构的类型从动件的运动形式：(1)直动从动件：从动件相对于机架做往复直线运动。对心直动从动件凸轮机构——从动件导路的中心线通过凸轮的回转中心。偏置直动从动件机构（图3-3a)(2)摆动从动件：从动件按照一定的运动规律绕自身轴作往复摆动。133.2凸轮机构的运动特性分析凸轮机构的基本名词术语⑴基圆、基圆半径——以凸轮轮廓最小向径rmin为半径所作的圆称为凸轮的基圆，rmin称为基圆半径。如图3-4所示。⑵推程、升程、推程运动角——从动

7、件在凸轮轮廓的作用下由距凸轮轴心最近位置被推到距凸轮轴心最远位置的过程称为从动件的推程，在推程中从动件所走过的距离称为从动件的升程h，推程对应的凸轮转角称为推程运动角，如图3-4所示。返回目录143.2凸轮机构的运动特性分析远休止角φs：当凸轮以BC圆弧段与尖顶接触时，从动件处于最高位置而静止不动，该过程称为远程休止，相应的凸轮转角称为远休止角φs。回程和回程运动角φ'：当凸轮继续转动，从动件与凸轮CD段接触，由点C至D，向径逐渐减