凸轮机构讲解.ppt

5.3盘形凸轮轮廓的设计方法 本章目录下页上页5.3盘形凸轮轮廓的设计方法 本章目录下页上页5.4凸轮机构设计中应注意的几个问题5.4.1凸轮机构的压力角从动件的运动方向和凸轮作用于它的法向力Fn方向之间所夹的角a称为压力角。由上述关系式知，压力角a愈大，有效分力Ｆy愈小，有害分力Ｆx愈大。当a角大到某一数值时，必将会出现FyFx的情况。这时，不论施加多大的Fn力，都不能使从动件运动，这种现象称为自锁。因此，为了保证凸轮机构的正常工作，必须对凸轮机构的压力角进行限制。推荐压力角数值移动从动件[a]=30摆动从动件[a]=45回程中，一般不会有自锁现象，压力角取值为[a]=70～80本章目录下页上页5.4凸轮机构设计中应注意的几个问题5.4.2基圆半径的确定rb从传动效率来看，压力角越小越好，但压力角减小将导致凸轮尺寸增加，因此在设计凸轮时要权衡两者的关系，使设计达到合理。rb越小，凸轮机构紧凑，但α越大，会造成αmax[α]，所以rb不能过小rb越大，α越小，凸轮机构传力性能越好，但机构不紧凑本章目录下页上页5.4凸轮机构设计中应注意的几个问题本章目录下页上页教学导航5.1概述5.2凸轮机构的从动件常用运动规律5.3盘形凸轮轮廓的设计方法5.4凸轮机构设计中应注意的几个问题小结思考题项目5凸轮机构总目录下页项目5凸轮机构本章目录下页上页任务1分析凸轮机构的运动情况任务2设计凸轮轮廓曲线项目5凸轮机构教学导航本章目录下页上页知识目标：1.了解凸轮机构的组成、类型和特点2.了解凸轮机构的工作过程及有关参数3.掌握从动件常用的运动规律技能目标：1.合理选择凸轮机构的种类2.学会分析从动件的运动规律任务1分析凸轮机构的运动情况项目5凸轮机构任务描述本章目录下页上页图5-1所示为一内燃机及其配气机构。已知该配气机构凸轮逆时针等速转动，其顶杆运动规律如表5-1所示，试分析该凸轮机构的类型及运动情况，并画出位移线图。凸轮转角δ00－900900－15001500－24002400－3600顶杆运动规律等速上升45mm静止等速下降45mm静止表5-1顶杆运动规律项目5凸轮机构任务分析：本章目录下页上页内燃机配气机构是凸轮机构的典型应用，如图5-1所示，当盘形凸轮等速转动时，其轮廓迫使从动件(气门顶杆)上下移动，以控制燃气在预定的时间进入气缸或排出废气。本任务所涉及的知识点包括凸轮机构的类型及应用，从动件常用的运动规律等。图5－1内燃机配气机构1－凸轮2－弹簧3－机架4－气阀相关知识凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。一、凸轮机构的组成和应用凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，他通过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。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。本章目录下页上页项目5凸轮机构5.1概述示例一5.1.1凸轮机构的应用内燃机配气机构点击上图观看动画本章目录下页上页示例二5.1概述靠模车削机构点击上图观看动画本章目录下页上页5.1概述示例三分度转位机构点击上图观看动画本章目录下页上页5.1概述5.1.2凸轮机构的分类1.按照凸轮的形状不同可把凸轮分为以下几种：盘形凸轮移动凸轮圆柱凸轮曲面凸轮2、按从动件末端形状分尖顶从动件：简单不失真，易磨损，用于低速轻载场合，如仪表等。滚子从动件：摩擦小，传递力大，应用广，用于中低速场合。平底从动件：受力平稳，压力角小，效率高，润滑好，用于高速场合，易失真。本章目录下页上页5.1概述4、按照凸轮的锁合方式可把凸轮分为以下几种：力锁合形锁合３、按从动件的运动形式分移动从动件凸轮机构摆动从动件凸轮机构本章目录下页上页5.1概述5.1.3凸轮和滚子的材料凸轮的主要失效形式为磨损和疲劳点蚀。对凸轮和滚子的材料要求：工作表面硬度高耐磨有足够的表面接触强度凸轮芯部有较强的韧性常用的凸轮材料：40Cr、20Cr、40CrMnTi常用的滚子材料：20Cr或者滚动轴承本章目录下页上页5.2从动件常用运动规律5.2.1凸轮机