机械设计基础第四章讲解
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第四章凸轮机构在各种机器中,尤其是自动化机器中,为实现各种复杂的运动要求,常采用凸轮机构,其设计比较简便。
只要将凸轮的轮廓曲线按照从动件的运规律设计出来,从动件就能较准确的实现预定的运动规律。
本章将着重研究盘状凸轮轮廓曲线绘制的基本方法和凸轮设计中的相关问题。
§4—1 凸轮机构的应用与分类一、凸轮机构的应用凸轮机构的组成凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。
凸轮通常作等速转动,但也有作往复摆动或移动的。
从动件是被凸轮直接推动的构件。
凸轮机构就是由凸轮、从动件和机架三个主要构件所组成的高副机构。
图4-1所示为内燃机配气凸轮机构。
当具有一定曲线轮廓的凸轮1以等角速度回转时,它的轮廓迫使从动作2(阀杆)按内燃机工作循环的要求启闭阀门。
图4-2为自动机床上控制刀架运动的凸轮机构。
当圆柱凸轮1回转时,凸轮凹槽侧面迫使杆2运动,以驱动刀架运动。
凹槽的形状将决定刀架的运动规律。
内燃机,配气机构凸轮一般作连续等速转动,从动件可作连续或间歇的往复运动或摆动。
凸轮机构广泛用于自动化和半自动化机械中作为控制机构。
但凸轮轮廓与从动件间为点、线接触而易磨损,所以不宜承受重载或冲击载荷。
凸轮机构的特点1)优点:只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线,就可以使推杆得到各种预期的运动规律,且机构简单紧凑。
2)缺点:凸轮廓线与推杆之间为点、线接触,易磨损,所以凸轮机构多用在传力不大的场合。
二、凸轮机构的分类凸轮机构的类型很多,通常按凸轮和从动件的形状、运动形式分类。
⒈按凸轮的形状分类(1)盘形凸轮它是凸轮的最基本型式。
这种凸轮是一个绕固定轴转动并且具有变化半径的盘形零件,如图4-1。
(2)移动凸轮当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时,凸轮相对机架作直线运动,这种凸轮称为移动凸轮。
在以上两种凸轮机构中,凸轮与从动件之间的相对运动均为平面运动,故又统称为平面凸轮机构。
(3)圆柱凸轮(圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽,或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件,它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。
机械设计基础第四章4.1机械传动系统概述机械传动系统是机械设计中非常重要的一个组成部分,其主要功能是实现运动和动力的传递。
机械传动系统通常由传动元件、执行元件和控制系统组成。
传动元件包括齿轮、皮带、链条、联轴器等,执行元件包括电机、气缸、液压缸等,控制系统包括传感器、控制器、执行器等。
4.2齿轮传动齿轮传动是机械传动系统中应用最广泛的一种传动方式,其主要特点是传动效率高、传动比准确、可靠性好、寿命长等。
齿轮传动的基本原理是利用齿轮的啮合来实现运动和动力的传递。
齿轮传动的关键参数包括齿数、模数、压力角等。
4.3带传动带传动是机械传动系统中另一种常见的传动方式,其主要特点是结构简单、成本低、安装方便等。
带传动的基本原理是利用带子的拉伸变形来实现运动和动力的传递。
带传动的关键参数包括带子的宽度、长度、材质等。
4.4链传动链传动是机械传动系统中一种重要的传动方式,其主要特点是传动效率高、传动比准确、可靠性好等。
链传动的基本原理是利用链条的拉伸变形来实现运动和动力的传递。
链传动的关键参数包括链节的长度、节距、材质等。
4.5联轴器联轴器是机械传动系统中一种常用的连接元件,其主要功能是实现两个轴之间的运动和动力的传递。
联轴器的基本原理是利用弹性元件的变形来实现轴之间的连接。
联轴器的关键参数包括弹性元件的材料、形状、尺寸等。
4.6传动系统设计传动系统的设计是机械设计中的重要环节,其主要目标是实现运动和动力的准确传递,同时保证系统的可靠性、经济性和安全性。
传动系统的设计需要考虑多种因素,包括传动方式的选择、传动元件的选型、传动比的确定等。
4.7传动系统的维护传动系统的维护是保证机械设备正常运行的重要环节,其主要内容包括定期检查、清洁、润滑、更换磨损件等。
传动系统的维护需要根据设备的具体情况和运行环境进行合理的安排和实施。
机械传动系统是机械设计中的重要组成部分,其设计和维护对于保证机械设备的正常运行和延长使用寿命具有重要意义。