凸轮机构(GDX2)教材

1、凸凸轮轮机机构构凸轮机构一、凸轮、凸轮机构的概述 凸轮是具有曲线或曲面轮廓且作为高副元素的构件。含有凸轮的机构称为凸轮机构。凸轮机构分为平面凸轮机构与空间凸轮机构两大类。所有构件间的相对运动均为平面运动的的凸轮机构称为平面凸轮机构，各构件间的相对运动包含空间运动的凸轮机构称为空间凸轮机构。 凸轮机构广泛用于传递动力不大的各种机器和机构中。 凸轮机构是一种高副机构，可将连续转动和移动转换成从动件的移动和摆动。凸轮机构从动杆的运动规律，是由凸轮轮廓曲线凸轮轮廓曲线决定的。 广泛应用于各种机械，尤其是自动机械中。 凸轮机构主要是由机架机架，凸轮凸轮和从动件从动件组成，凸轮和从动件之间形成高副。在凸轮

2、机构中，凸轮通常作主动件并作等速回转或移动，借助其曲线轮廓（或凹槽）使从动件作相应的运动（摆动或移动）。二、凸轮机构的组成 1.凸 轮具有曲线状轮廓的构件 2.从动件作往复移动或摆动的构件 往复移动直动从动件 往复摆动摆动从动件 3.机 架机构中固定不动的构件三、凸轮机构的分类1按凸轮的形状分类（1）盘形凸轮盘形凸轮，如图所示。（2）移动凸轮移动凸轮，如图所示。（3）柱体凸轮柱体凸轮，如图所示。盘形凸轮 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转盘形凸轮种类：盘形外轮廓凸轮和盘形槽凸轮。盘形凸轮种类：盘形外轮廓凸轮和盘形槽凸轮。 盘形外轮廓凸轮：利用外轮廓推动从动件。盘形外轮廓凸轮：利

3、用外轮廓推动从动件。 盘形槽凸轮：利用曲线沟槽推动从动件。盘形槽凸轮：利用曲线沟槽推动从动件。 盘形凸轮作等速回转时，从动件在盘形凸轮作等速回转时，从动件在垂直垂直凸轮轴线的平面内运动凸轮轴线的平面内运动（往复移动或摆动），所以是（往复移动或摆动），所以是平面凸轮。机构是平面凸轮机构。平面凸轮。机构是平面凸轮机构。 盘形凸轮是一个具有变化半径的圆盘形构件，结构简单，是凸轮的最基本形式。盘形凸轮分为两种：利用外轮廓推动从动件的称为盘形外轮廓凸轮； 利用曲线沟槽推动从动件运动的称为盘形槽凸轮。盘形凸轮特点：（1）依靠回转半径的变化回转半径的变化推动从动件移动或摆动从动件移动或摆动，但从动件行程不宜

4、过大行程不宜过大，否则会引起凸轮径向尺寸变凸轮径向尺寸变化过大化过大，增大了机构的结构尺寸，不利于机构正常工增大了机构的结构尺寸，不利于机构正常工作。作。（2）结构简单，适用于从动件行程或摆动较小从动件行程或摆动较小的场合。移动凸轮 移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。（1）演化方式：盘形凸轮的回转中心趋于无穷远处，即r； （3）应用：靠模仿形机械（4）移动凸轮机构也是平面凸轮机构 （2）凸轮从回转运动往复直线移动盘形凸轮的演变：移动凸轮移动凸轮 靠模车削机构 工件1回转，凸轮3作为靠模被固定在床身上, 刀架2 在弹簧作用下与凸轮轮廓紧密接触。 当拖板4纵向移动

5、时,刀架2 在靠模板(凸轮)曲线轮廓的推动下作横向移动，从而切削出与靠模板曲线一致的工件。圆柱凸轮 圆柱凸轮和圆柱端面凸轮统称圆柱凸轮。 轮廓曲线位于圆柱面上并绕其轴线旋转的凸轮称为圆柱凸轮。 轮廓曲线位于圆柱端部并绕其轴线旋转的凸轮，称为圆柱端面凸轮。它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。 在圆柱凸轮机构中，当凸轮等速回转时，从动件在平行于凸轮轴线的平面内运动，因此，凸轮与从动件的相对运动是空间运动。圆柱凸轮和圆柱端面凸轮属于空间凸轮，柱体凸轮机构属于空间凸轮机构。在柱体机构中，从动件可以通过直径不大的圆柱凸轮或端面凸轮获得较大的行程。特点：（1）圆柱凸轮和端面凸轮统称 圆柱凸轮；（2）凸

6、轮等速回转时，从动件在平行于凸轮轴线的平面内运动，是空间凸轮机构；（3）从动件可以通过直径不大的柱体凸轮）从动件可以通过直径不大的柱体凸轮获得较大的行程。获得较大的行程。自动送料机构1322. 按从动件的运动方式分类（1）移动（直动）从动件（2）摆动从动件 从动件作往复移动 从动件作往复摆动3.按从动件端部的结构分类 1. 尖底从动件 a） 2. 滚子从动件 b） 3. 平底从动件 c）尖底从动件(1)尖端从动件:从动件端部以尖顶与凸轮轮廓接触，这种从动件结构最简单，尖顶能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触。优点：尖顶从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，因而能使从动件实现任意的运动规律。 缺点：结

7、构简单, 但磨损快，多用于受力不大的低速凸轮机构中。 尖底从动件滚子从动件(2)滚子从动件:从动件端部装有可以自由转动的滚子，滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦凸轮轮廓之间为滚动摩擦，借以减小与凸轮轮廓接触表面的磨损。，借以减小与凸轮轮廓接触表面的磨损。优点：滚动摩擦，摩擦阻力小，不易磨损，承载能力大。缺点：但滚子轴有间隙，不宜高速场合。滚子从动件平底从动件(3)平底从动件：从动件的端部是一平底，这种从动件与凸轮轮廓接触处在一定条件下易形成油膜，利于润滑，能传动较大的作用力。优点：凸轮与从动件间的作用力始终垂直于从动件的平底 ，因此传动平稳；接触面间容易形成油膜 ，润滑较好，效率高。缺点：但运动规律

8、受到一定的限制。 常用于高速重载的场合。 平底从动件 F 锁合保持从动件与凸轮之间的高副接触。l（1）力锁合凸轮机构 ： 依靠重力、弹簧力或其他外力来保证锁合（内燃机配气凸轮机构、刀架送给机构等）。4、按锁合方式分：内燃机配气凸轮机构l依靠凸轮和从动件几何形状来保证锁合。（2）形锁合凸轮机构 ：四、凸轮机构的应用特点 1.凸轮机构可以用在对从动件运动规律要求严格的场合，也可以根据实际需要任意拟定从动件的运动规律。 2.凸轮机构可以高速启动高速启动，动作准确可靠。 3.凸轮机构是高副机构，两构件接触处为点接触或线接触，单位面积上承载压力较高，难以保持良好的润滑，故容易磨损，寿命低。 4.凸轮机构

9、能传递较复杂的运动，但对复杂的运动特性要求，精确分析和设计凸轮的轮廓曲线比较困难，制造和维修也较困难。 按从动件分类的凸轮机构 CV夹钳往复装置1.法兰座2.轴3.摆杆4.凸轮5.轴承6、12.销轴7.支撑块8、17.滚子9.导板10.固定架11.轴13.连杆14.销15.夹钳架16.滑座 CV夹钳开合1.支架2.摆杆3.偏心销4.连接块5.弹簧6.轴承7.小臂8、16.销轴9.活动夹钳 10.滑座 11.固定夹钳12.压杆13.轴14.连杆15.凸轮17.轴承18.摆杆19.关节轴承20导轨 21.轴 左端第一停止位优点：优点：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律，结构简单、紧凑、设计方便。缺点：缺点：运动副为点接触或线接触，易磨损，所以，通常多用于传力不大的控制机构。五、凸轮传动优缺点六、凸轮安装的注意点 1.安装前首先检查铭牌技术参数，看符不符合技术规范要求。 2.安装前应将凸轮清洗干净。 3.