汽车机械基础课件（35讲）：第13讲 凸轮机构组成、类型及应用

1、汽车机械基础技术应用 课题:凸轮机构类型及应用凸轮机构 汽车机械基础技术应用 图1 内燃机配气凸轮机构 汽车机械基础技术应用 1. 认识内燃机凸轮机构的组成. 2. 会初步地分析凸轮机构传动原理。 教学目标:发动机的配气机构中的凸轮轮廓是怎么样的形状？怎样形成的？它具有怎样的特性呢？它是如何保证紧密性的呢？动画请同学门思考几个问题汽车机械基础技术应用 教学内容: 凸轮机构的应用与分类 常用从动件的运动规律 凸轮廓线 凸轮传动是通过凸轮与从动件之间的接触来传递运动和动力的。 只要做出适当的凸轮轮廓，通过凸轮与从动件的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动, 使从动件得到预定

2、的复杂运动规律。 凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。概述配气机构 凸轮轴放大细节汽车机械基础技术应用 应用举例 靠模加工机构 自动车床中的凸轮组 汽车机械基础技术应用 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凸轮机构的组成直动从动件摆动从动件优点：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：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。凸轮传动特点2按从动件的形状分类（见图横排）：有尖顶从动件、滚子从动件、

3、平底从动件、曲面从动件凸轮。二、凸轮机构的分类1按凸轮的形状分类（1）盘形凸轮，如图所示。（2）圆柱凸轮，如图所示。（3）移动凸轮，如图所示。图5 按从动件分类的凸轮机构 当位置要求准确当受力较大时当转速较高时从动件使用的场合3按从动件的运动形式分类（见图5竖排）：（1）移动从动件：从动件相对机架作往复直线运动。（3）偏移放置：即不对心放置的移动从动件，相对机架作往复直线运动。（2）摆动从动件：从动件相对机架作往复摆动。锁合保持从动件与凸轮之间的高副接触。（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：力锁合凸轮机构依靠凸

4、轮和从动件几何形状来保证锁合。（2）形锁合凸轮机构 ：(一)凸轮传动的工作过程一对心移动尖顶从动件盘形凸轮机构，其工作过程： 即s=s（），v=v（），a=a（）。通常用从动件运动图线直观地描述关系。 二. 凸轮传动机构常用的运动规律 推程、远停程、回程当凸轮连续转动时，从动件将重复上述运动过程。 0 s 0近停程s 凸轮传动工作过程的有关名词： 基圆以凸轮的最小向径为半径所作的圆称为基圆，基圆半径用rb 表示。（基圆半径 rb） 凸轮转角； 推程、回程、升程h、近停程、远停程； 推程运动角0； 回程运动角0 ；远停角s ； 近停角s ；一般推程是凸轮机构的工作行程。从动件位移曲线。从动件的运

5、动规律其位移s、速度v和加速度a等随凸轮转角 而变化的规律。从动件运动规律可用方程或图线表示。常用的从动件运动规律1、等速运动规律2、等加速等减速运动规律3、简谐运动规律常用运动规律：汽车机械基础技术应用 1、等速运动规律从动件在推程或回程的运动速度为常数的运动规律。刚性冲击等速运动规律从动件在运动始末两点，速度有突变，理论上瞬时加速度无穷大，因而产生无穷大的惯性力。对机构造成强烈的冲击。也称为“硬冲”。适用于转速很低以及轻载的场合 从动件在一个行程中，前半行程作等加速运动，后半行程作等减速运动的运动规律。a=常数。位移曲线为两段光滑相连开口相反的抛物线；速度曲线为斜直线；加速度曲线为平直线；2、等加速等减速运动规律注意作图方法柔性冲击：适用于中速、中载的场合。 图8 等加速运动 正弦加速度运动规律3、简谐运动规律在推程始末点处仍有加速度的有限值的突变，即存在“软冲”；但若从动件作无停歇的升降升型连续运动，则加速度曲线为光滑连续的余弦曲线，消除了“软冲”。适用于高速场合。 从动件运动规律的选择： 选择从动件运动规律时，需考虑凸轮传动机构的使用场合、工作条件等，根据机器工作时的运动要求来确定： 1）对于只要求从动件实现一定的位移，对运动规律无严格要求的低