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凸轮机构(GDX2)


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。
尖底从动件
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。
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。
盘形外轮廓凸轮:利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。 盘形凸轮作等速回转时,从动件在垂直凸轮轴线的平面内运动 (往复移动或摆动),所以是平面凸轮。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;
凸 轮 机 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。
▪ 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推动从动件移动或摆动, 但从动件行程不宜过大,否则会引起凸轮径向尺寸变 化过大,增大了机构的结构尺寸,不利于机构正常工 作。
(2)结构简单,适用于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。
▪ 2.凸轮机构可以高速启动,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。
当位置要求准确 当受力较大时
缺点:结构简单, 但磨损快,多用 于受力不大的低速凸轮机构中。
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 ,借以减小与凸轮轮廓接触表面的磨损。
滚子从动件
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。
平底从动件
4、按锁合方式分:
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)。
内燃机配气凸轮机构
(2)形锁合凸轮机构 : 依靠凸轮和从动件几何形状来保证锁合。
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。
▪ 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,如图所示。 (2)移动凸轮,如图所示。 (3)柱体凸轮,如图所示。
盘形凸轮的演变:移动凸轮
(1)演化方式:盘形凸轮的回转中心趋于无穷远处,即r→∞; (2)凸轮从回转运动→往复直线移动 (3)应用:靠模仿形机械 (4)移动凸轮机构也是平面凸轮机构
■ 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。
(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。
平底从动件
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:但运动规律受到一定的限制。 F
常用于高速重载的场合。
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 由凸轮轮廓曲线决定的。 广泛应用于各种机械, 尤其是自动机械中。
二、凸轮机构的组成
凸轮机构主要是由机架,凸轮和从动件组成,凸轮 和从动件之间形成高副。在凸轮机构中,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)。
特点:
(1)圆柱凸轮和端面凸轮统称 圆柱凸轮;
(2)凸轮等速回转时,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 获得较大的行程。
■自动送料机构 2
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2. 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
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。
从动 件使 用的 场合
当转速较高时
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
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