ch凸輪機(jī)構(gòu)ppt課件(已修改)
2025-01-18 13:32 本頁面
【正文】 第六章 凸輪與間歇運動機(jī)構(gòu) 凸輪機(jī)構(gòu) 間歇運動機(jī)構(gòu) 在儀表和精密機(jī)械中，有時要 求從動 件 的運動按照預(yù)定規(guī)律變化 。 這種要求可以采用凸輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)。 如圖所示，凸輪機(jī)構(gòu)是由凸輪 從動件 2和機(jī)架 3組成。 凸輪機(jī)構(gòu) 凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件； 通常 凸輪為主動件 ，作連續(xù)時等速運動，從動件（推桿或擺桿）則按預(yù)定的規(guī)律運動。 從動件的運動規(guī)律，取決于凸輪輪廓曲線。 只有在特殊情況下 ,從動件為主動 ,如圖所示秒表中的回零凸輪機(jī)構(gòu)； NN為接觸點 K處的法線 。Fn為正壓力； Ff為摩擦力， F為合力即驅(qū)動力，α為壓力角； vk為凸輪上 K點的速度。 當(dāng)秒表計時時，凸輪隨著轉(zhuǎn)動，當(dāng)需要回零時，按下擺桿 1，帶動桃形凸輪逆時針方向轉(zhuǎn)動，直至擺桿端都卡在凸輪凹處，這時指針恰好返回零位。 凸輪機(jī)構(gòu)常用在自動記錄儀表、調(diào)節(jié)儀表、解 算裝置、程序控制裝置及某些自動機(jī)構(gòu)中。 下圖為 XWD1型自動電位差計打印系統(tǒng)中的凸輪機(jī)構(gòu)； 凸輪順時針方向轉(zhuǎn)動，在 0176。 150176。 轉(zhuǎn)角中，每轉(zhuǎn) 15176。 ，半徑增加 ，凸輪轉(zhuǎn)動時，其外緣就能推動擺桿 3上的滾子 2，使擺桿擺動。 再由擺桿左端去操縱打印架，使打印架完成打印動作。 右圖為自動平衡調(diào)節(jié)儀的溫度程序控制凸輪；凸輪 1與圓形記錄紙一起等速轉(zhuǎn)動 ,擺桿 2始終與凸輪輪廓曲線保持接觸。當(dāng)凸輪推動擺桿做預(yù)定規(guī)律擺動時 ,擺桿又帶動“程序給定裝置”作相應(yīng)運動，實現(xiàn)溫度的自動調(diào)節(jié)。凸輪的形狀 ,由要求的溫度變化規(guī)律確定。 下圖為 DKJ型電動執(zhí)行器的位置反饋凸輪機(jī)構(gòu)。端面凸輪 1裝在執(zhí)行器的輸出軸上，推桿 2的一端緊貼在凸輪工作面上，另一端裝有鐵心 3。當(dāng)執(zhí)行器的輸出軸轉(zhuǎn)動一定角度時，凸輪也轉(zhuǎn)過相應(yīng)角度，同時推動推桿，即改變鐵心在差動變壓器中的位置。差動變壓器的輸出信號代表執(zhí)行器輸出軸的轉(zhuǎn)角。 凸輪常見類型有： (1) 盤狀凸輪 它是凸輪的最基本型式． 這種凸輪是一個繞定軸線轉(zhuǎn)動并具有變化半徑的盤形零件。 （ 2）移動凸輪 當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無窮遠(yuǎn)時，凸輪相對機(jī)架作往復(fù)直線移動，這種凸輪稱為移動凸輪。 （ 3）圓柱凸輪 圓柱凸輪可以認(rèn)為是將移動凸輪卷成圓柱體而演化成的． 盤狀凸輪、移動凸輪與從動件之間的相對運動 為平面運動； 圓柱凸輪與從動件之間的相對運動為空間運 動，所以前二種屬于平面凸輪機(jī)構(gòu)，后一種屬于空 間凸輪機(jī)構(gòu)． 凸輪機(jī)構(gòu)從動件常見類型： １．尖頂從動件 它的結(jié)構(gòu)簡單，不論凸輪的輪廓曲線如何，它都能與凸輪輪廓上所有點接觸，故能實現(xiàn)較復(fù)雜的運動規(guī)律。但因尖頂易于磨損，故只適用于傳力不大的低速凸輪機(jī)構(gòu)中。 ２．滾子叢動件 滾子與凸輪輪廓之間是滾動摩擦，磨損小，轉(zhuǎn)動靈活．是常用的從動件型式． ３．平底從動件 這種從動件僅可以與輪廓全部外凸的盤狀凸輪相作用，而不能用于具有內(nèi)凹輪廓的盤狀凸輪。優(yōu)點是凸輪加于其上的作用力方向不變（不考慮摩擦?xí)r，作用力始終垂直于平底），且凸輪與從動件接觸面間易于形成楔形油膜，能減少磨損，故常用于高速凸輪機(jī)構(gòu)中。 凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點是： 只要確定適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞? 便可以使從動件得到預(yù)定規(guī)律的運動 。 機(jī)構(gòu)比較簡單、緊湊、工作可靠。 缺點是凸輪輪廓曲線加工比較困難，凸輪與 從動件為點或線接觸，磨損較嚴(yán)重。因此一般傳遞 的力不能太大。 設(shè)計凸輪機(jī)構(gòu)時，應(yīng)根據(jù)具體工作要求（已知 從動件運動規(guī)律），在合理選擇機(jī)構(gòu)型式、進(jìn)行力 的分析和必要驗算后，用圖解法或分析，去設(shè)計凸 輪輪廓，直至完成結(jié)構(gòu)設(shè)計。 但在儀器儀表中的凸輪機(jī)構(gòu)受力不大，一般不 作強(qiáng)度計算。 只有在高速和承受大載荷時，才需要校驗凸輪 機(jī)構(gòu)的接觸強(qiáng)度。 凸輪基圓 r0—— 以 凸輪輪廓曲線的最小向徑 r0 為半徑所作的圓。 升程 h—— 從動件遠(yuǎn)離凸輪中 心時，移動的距離。 推程運動 δ t—— 推程運動角， δ S—— 遠(yuǎn)休止角。 回程 h—— 從動件移向凸輪 中心的行程。 回程運動 δ h—— 回程運動角， δ S’—— 近休止角。 h 從動件運動規(guī)律 :從動件位移、速度、加速度隨時間變化的規(guī)律，即 s(t)、 υ(t) 、 a(t)。因為 δ=ωt ，通常用 s(δ )、 υ( δ )、 a(δ )表示從動件運動規(guī)律。 從動件位移曲線 —從動件位移 s與凸輪轉(zhuǎn)角 δ 之間的關(guān)系曲線s(δ ) 。 （一）．等速運動規(guī)律 當(dāng)主動件凸輪以 ω等角速回轉(zhuǎn)時，如果推程過 程與回程過程中從動件的速度為一常數(shù)，則這種運 動規(guī)律稱為勻速運動規(guī)律。 s(δ)= CS δ υ(δ)=Cυ a(δ)= 0 ?? ??t
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