机械基础课件 常用机构（二）

机械基础MECHANICALFOUNDATION常用机构CONTENT目录凸轮机构的类型0102凸轮机构的应用特点03凸轮机构的运动规律TypeofCAMmechanism凸轮机构的类型01凸轮机构的类型在工程设备、汽车制造、物联网设备等领域的一些机械中，要求从动件的位移、速度和加速度必须严格地按照预定规律变化，此时可采用凸轮机构来实现(如活塞发动机的气门控制机构)，凸轮机构广泛应用于各种机械和自动控制装置中。凸轮机构的类型凸轮机构是一种常见的运动机构，它是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。其中，凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，做等速回转运动或往复直线运动。凸轮机构的类型1.按凸轮形状分类（1）盘形凸轮这种凸轮是一个绕固定轴转动并且具有变化向径的盘形零件。当其绕固定轴转动时，可推动从动件在垂直于凸轮转轴的平面内运动。它是凸轮最基本的形式，结构简单，应用最广。凸轮机构的类型（2）移动凸轮当盘形凸轮的转轴位于无穷远处时，就演化成了移动凸轮(或楔形凸轮)。凸轮呈板状，相对于机架做直线移动。盘形凸轮和移动凸轮，凸轮与从动件之间的相对运动均为平面运动，故又统称为平面凸轮机构。凸轮机构的类型（3）圆柱凸轮如果将移动凸轮卷成圆柱体，即演化成圆柱凸轮，这是自动机床的进刀机构。在这种凸轮机构中，凸轮与从动件之间的相对运动是空间运动ꎬ，故属于空间凸轮机构。凸轮机构的类型2.按从动件形状分类（1）尖顶从动件从动件的尖端能够与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。这种从动件结构最简单，但尖端处易磨损，故只适用于速度较低和传力不大的场合。凸轮机构的类型（2）滚子从动件为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮，把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦，因此摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形式的从动件应用很广。凸轮机构的类型（3）平底从动件从动件与凸轮轮廓之间为线接触，接触处易形成油膜，润滑状况好。此外，在不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力始终垂直于从动件的平底，受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。缺点是与之配合的凸轮轮廓必须全部为外凸形状。凸轮机构的类型（4）曲面从动件为了克服尖端从动件的缺点，可以把从动件的端部做成曲面，称为曲面从动件。这种结构形式的从动件在生产中应用较多。凸轮机构的类型3.按从动件运动形式分类按照从动件的运动形式，分为移动从动件凸轮和摆动从动件凸轮机构(如封闭型凸轮)。移动从动件凸轮机构又可根据其从动件轴线与凸轮回转轴心的相对位置，分成对心(如盘型凸轮)和偏置两种(如圆柱凸轮)。凸轮机构的类型4.按高副接触分类（1）力封闭型凸轮机构：指利用重力、弹簧力或其他外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触的凸轮机构。凸轮机构的类型（2）形封闭型凸轮机构：指利用高副元素本身的几何形状使从动件与凸轮轮廓始终保持接触的凸轮机构。TheapplicationcharacteristicsofCAMmechanism凸轮机构的应用特点02凸轮机构的应用特点优点：结构简单紧凑、设计方便、工作可靠ꎬ能实现规律停歇运动，只要做出适当的凸轮轮廓，就能使从动杆得到任意预定的运动规律。缺点：凸轮为高副接触(点或线)，压力较大，接触易磨损；凸轮轮廓加工困难，费用较高；只适合于传力不大、工作行程不大的场合。ThemotionlawofCAMmechanism凸轮机构的运动规律03凸轮机构的运动规律凸轮机构中通常是凸轮做等速回转运动，从动件做往复移动。凸轮回转时，从动件做升—停—降—停的运动循环，从动件上升或下降的最大位移称为行程。凸轮机构的运动规律在机构运转过程中，不同条件系统的稳定性不一样，因此根据机构应用场合的要求不同，凸轮机构中从动件有等速运动规律、加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律和五次多项式运动规律等运动规律。凸轮机构的运动规律等速运动规律中凸轮机构会产生强烈的刚冲击，因此等速运动规律只适用于低速回转、轻载的场合，加速等减速运动规律中凸轮机构有柔性冲击，适用于中速回转、轻载的场合。凸轮机构的运动规律余弦加速度运动规律中凸轮机构起止位置有柔