汽車機(jī)械基礎(chǔ)：任務(wù)五 凸輪機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)與應(yīng)用

1、任務(wù)五 凸輪機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)與應(yīng)用汽車機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)內(nèi)容一、凸輪機(jī)構(gòu)類型與應(yīng)用二、凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程分析三、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析及選用四、凸輪和從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)、材料及失效形式工程中的凸輪機(jī)構(gòu)一、凸輪機(jī)構(gòu)類型與應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)組成凸輪從動(dòng)件機(jī)架1按凸輪的形狀分類（1）盤(pán)形凸輪（2）圓柱凸輪。（3）移動(dòng)凸輪凸輪機(jī)構(gòu)類型汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 2按從動(dòng)件的形狀分類（1）尖頂從動(dòng)件（2）滾子從動(dòng)件。（3）平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)類型當(dāng)位置要求準(zhǔn)確當(dāng)受力較大時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)3按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類（1）移動(dòng)從動(dòng)件（2）擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)類型4按從動(dòng)件與凸輪鎖合方式分（1）力鎖合（2）形鎖合凸輪機(jī)構(gòu)類型從動(dòng)件形狀 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)

2、形式凸輪形狀凸輪機(jī)構(gòu)類型命名凸輪機(jī)構(gòu)類型命名平底移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)尖頂移動(dòng)從動(dòng)件移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)滾子移動(dòng)從動(dòng)件圓柱凸輪機(jī)構(gòu)汽車配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸是哪種凸輪？主動(dòng)件凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)以尖頂直動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)為例，觀察凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)情況從動(dòng)件上下移動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：升停降停二、凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程分析1)基圓：以凸輪輪廓的最小向徑rb為半徑所作的圓。2)推程: 當(dāng)凸輪以等角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)0角時(shí)，從動(dòng)件由最低位置A被到最高位置B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程.相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角0稱為推程角名詞術(shù)語(yǔ)及符號(hào)1)基圓rb2)推程、推程角03)遠(yuǎn)停程：當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)01角時(shí)，從動(dòng) 件處于最高位置靜止不動(dòng)的過(guò)程相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角01稱為遠(yuǎn)休止角.名詞

3、術(shù)語(yǔ)及符號(hào)名詞術(shù)語(yǔ)及符號(hào)1)基圓rb2)推程、推程角03)遠(yuǎn)停程、遠(yuǎn)休止角014)回程：當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)0角時(shí)，從動(dòng)件由最高位置C回到最低位置D的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角0 稱為回程角。名詞術(shù)語(yǔ)及符號(hào)1)基圓rb2)推程、推程角03)遠(yuǎn)停程、遠(yuǎn)休止角014)回程、回程角0 5)近停程：當(dāng)凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)02 角時(shí)，從動(dòng)件處于最低位置靜止不動(dòng)的過(guò)程 ，相應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角02稱為近休止角名詞術(shù)語(yǔ)及符號(hào)1)基圓rb2)推程、推程角03)遠(yuǎn)停程、遠(yuǎn)休止角014)回程、回程角0 5)近停程、近休止角026)升程：從動(dòng)件在推程或回程時(shí)移動(dòng)的距離 h名詞術(shù)語(yǔ)及符號(hào)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律其位移s、速度v和加速度a等隨凸輪轉(zhuǎn)角（

4、對(duì)應(yīng)時(shí)間）而變化的規(guī)律。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用方程或圖線表示。三、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析及選用從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在推程或回程的運(yùn)動(dòng)速度為常數(shù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。從動(dòng)件在推程（上升）或回程（下降）的速度V為一常數(shù).特點(diǎn)：適用于低速輕載的場(chǎng)合從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始和終止的瞬時(shí)有剛性沖擊（硬沖）.1.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律剛性沖擊等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)始末兩點(diǎn)，速度有突變，理論上瞬時(shí)加速度無(wú)窮大，因而產(chǎn)生無(wú)窮大的慣性力。對(duì)機(jī)構(gòu)造成強(qiáng)烈的沖擊。也稱為“硬沖”。適用于轉(zhuǎn)速很低以及輕載的場(chǎng)合 從動(dòng)件在一個(gè)行程中，前半行程作等加速運(yùn)動(dòng)，后半行程作等減速運(yùn)

5、動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 a=常數(shù)。位移曲線為兩段光滑相連開(kāi)口相反的拋物線；2.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律柔性沖擊；特點(diǎn)：適用于中低速、中載的場(chǎng)合。 圖8 等加速運(yùn)動(dòng) 作圖方法（正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：一質(zhì)點(diǎn)M在圓周上作勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，該點(diǎn)在此圓直徑上的投影所構(gòu)成的運(yùn)動(dòng)。在推程、回程始末點(diǎn)處仍有加速度的有限值的突變，即存在“軟沖”；適用于中、高速場(chǎng)合。 特點(diǎn)：速度和加速度都是連續(xù)曲線。（正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律）3.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律（余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律） 選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，需考慮凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用場(chǎng)合、工作條件等，根據(jù)機(jī)器工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)要求來(lái)確定： 1）對(duì)于只要求從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)一定的位移，對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)嚴(yán)格要求的低速凸輪傳動(dòng)，可選易于加工的圓弧和直線作為凸輪的輪廓。 2）在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下工作的凸輪，力求避免過(guò)大的慣性力，減小沖擊和振動(dòng)。宜選用余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇： 圖2-36 夾緊工件的凸輪機(jī)構(gòu)圖2-37 控制刀架進(jìn)刀的凸輪傳動(dòng)四、凸輪和從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)、材料及失效形式1. 凸輪的結(jié)構(gòu)整體式凸輪鑲塊式凸輪組合式凸輪鑲塊式凸輪組合式凸輪整體凸輪軸的結(jié)構(gòu)a）四缸發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸 b）六缸發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸1-凸輪軸頸 2、4-凸輪 3-偏心輪 5-齒輪2.從動(dòng)件的結(jié)構(gòu)從動(dòng)件的導(dǎo)路在凸輪的一側(cè)，如圖2-42a為了改善從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)靈活性，還可將導(dǎo)路分設(shè)在凸輪的兩側(cè)，如圖