8-第八章-凸輪機(jī)構(gòu)

機(jī)械基礎(chǔ)（第七版）§8-1凸輪機(jī)構(gòu)概述§8-2凸輪機(jī)構(gòu)的類型及從動(dòng)件端部形狀§8-3凸輪機(jī)構(gòu)工作過(guò)程及從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第八章

凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)器或機(jī)械設(shè)備中，許多場(chǎng)合需要構(gòu)件做一些特殊的運(yùn)動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)可以使從動(dòng)件準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)某種有規(guī)律的特殊運(yùn)動(dòng)。第八章

凸輪機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)概述一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成和工作原理凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)通過(guò)高副接觸使從動(dòng)件得到預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。§8-1二、凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)1．優(yōu)點(diǎn)（1）凸輪機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求。（2）凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，工作可靠。2．缺點(diǎn)凸輪與從動(dòng)件（桿或滾子）之間以點(diǎn)或線接觸，不宜傳遞較大動(dòng)力，不便于潤(rùn)滑，容易磨損。三、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu)一般多用于要求運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜但傳遞動(dòng)力不大的場(chǎng)合，如自動(dòng)機(jī)械、儀表、控制機(jī)構(gòu)和調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)等。自動(dòng)車床進(jìn)給機(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)依靠凸輪輪廓直接與從動(dòng)件接觸，從而迫使從動(dòng)件做有規(guī)律的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)擺動(dòng)。凸輪輪廓與從動(dòng)件之間必須始終保持良好的接觸，如借助重力、彈簧力等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果發(fā)生脫離現(xiàn)象，凸輪機(jī)構(gòu)將不能正常工作?？磕＼囅鳈C(jī)構(gòu)凸輪機(jī)構(gòu)的類型及從動(dòng)件端部形狀一、凸輪機(jī)構(gòu)的類型凸輪機(jī)構(gòu)分為盤形凸輪機(jī)構(gòu)、移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)、圓柱凸輪機(jī)構(gòu)和端面圓柱凸輪機(jī)構(gòu)等?！?-2盤形凸輪為徑向尺寸變化的盤形構(gòu)件，它繞固定軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件在垂直于旋轉(zhuǎn)軸的平面內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往返擺動(dòng)。1．盤形凸輪機(jī)構(gòu)移動(dòng)凸輪為一個(gè)有曲面的直線運(yùn)動(dòng)構(gòu)件，在凸輪往返移動(dòng)作用下，從動(dòng)件可做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往返擺動(dòng)。2．移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)圓柱凸輪為一個(gè)有溝槽的圓柱體，它繞中心軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件在平行于凸輪軸線的平面內(nèi)做直線移動(dòng)或擺動(dòng)。3．圓柱凸輪機(jī)構(gòu)端面圓柱凸輪是一端帶有曲面的圓柱體，它繞中心軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件在平行于凸輪軸線的平面內(nèi)移動(dòng)或擺動(dòng)。4．端面圓柱凸輪機(jī)構(gòu)二、從動(dòng)件端部形狀凸輪與尖端從動(dòng)件之間為點(diǎn)接觸或線接觸，能準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1．尖端從動(dòng)件滾子從動(dòng)件與凸輪接觸的一端裝有滾子，凸輪與從動(dòng)件為滾子接觸，有利于潤(rùn)滑。滾子與凸輪輪廓之間為滾動(dòng)摩擦，磨損較小。2．滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件與凸輪的曲線輪廓相切形成楔形縫隙，易于形成楔形油膜，潤(rùn)滑較好。3．平底從動(dòng)件曲面從動(dòng)件可避免因安裝位置偏斜或不對(duì)中而造成的表面應(yīng)力過(guò)大和磨損增大，兼有尖端從動(dòng)件和平底從動(dòng)件的優(yōu)點(diǎn)。（4）曲面從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)工作過(guò)程及從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律一、凸輪機(jī)構(gòu)工作過(guò)程凸輪機(jī)構(gòu)中最常用的運(yùn)動(dòng)形式為凸輪做等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)件做往復(fù)移動(dòng)?！?-3對(duì)心外輪廓盤形凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程1．升當(dāng)凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)δ0

時(shí)，從動(dòng)件由最低位置被推到最高位置，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的這一過(guò)程稱為推程。

δ0稱為推程運(yùn)動(dòng)角，從動(dòng)件上升或下降的最大位移h稱為行程。2．停凸輪轉(zhuǎn)過(guò)δs時(shí)，從動(dòng)件處于最高位置靜止不動(dòng)，這一過(guò)程稱為遠(yuǎn)停程，δs稱為遠(yuǎn)停程角。3．降凸輪轉(zhuǎn)過(guò)δs時(shí)，從動(dòng)件處于最高位置靜止不動(dòng)，這一過(guò)程稱為遠(yuǎn)停程，δs稱為遠(yuǎn)停程角4．停

二、從動(dòng)件常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律對(duì)心外輪廓盤形凸輪機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件位移曲線常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律有等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律和等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。1．等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪做等角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件上升或下降的速度為一常數(shù)，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為從動(dòng)件的等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。按等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)，其從動(dòng)件在推程開始、推程終止并轉(zhuǎn)回程、回程結(jié)束的瞬間，速度有突變，會(huì)導(dǎo)致凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生剛性沖擊，造成強(qiáng)烈的噪聲和磨損。因此，按等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)只適用于凸輪低速旋轉(zhuǎn)、輕載的場(chǎng)合。2．等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律整個(gè)回程的前半段做等加速下降，后半段做等減速下降，這種運(yùn)動(dòng)規(guī)律稱為等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律。按等加速、等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)的凸輪機(jī)構(gòu)，當(dāng)凸輪順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件等加速上升（h/2）后變?yōu)榈葴p速上升（h/2），到達(dá)推程最高點(diǎn)時(shí)上升的速度降為零，而后轉(zhuǎn)入回程；回程的運(yùn)動(dòng)規(guī)律則是前半段行程為等加速下降，后半段行程為等減速下降，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度降為零。從動(dòng)件在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，速度沒有發(fā)生突變，避免了剛性沖