凸轮机构的应用实例
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凸轮机构的应用实例及原理一、引言凸轮机构是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各个行业中。
本文将介绍凸轮机构的应用实例以及其原理。
二、凸轮机构的应用实例以下是凸轮机构在各个领域中的实际应用实例:1.汽车发动机:凸轮机构在汽车发动机中扮演着关键的角色。
它通过控制气门的开关时机,调节进、排气量和提高发动机的效率。
凸轮机构可以用来控制汽缸的气门开闭时间和顺序,通过调整凸轮的形状和凸轮轴的位置,可以实现不同的气门开闭方式。
2.纺织机械:在纺织机械中,凸轮机构常用于控制织布机或织机的各种运动。
例如,凸轮机构可以用来控制织布机上的梭子的来回往复运动,实现织布机的正常工作。
3.包装机械:在包装机械中,凸轮机构用于控制每个包装步骤的运动顺序和节奏。
凸轮机构可以根据设计要求,通过调整凸轮的形状和凸轮轴的位置,实现不同包装步骤的精确控制。
4.机械手臂:在工业自动化领域中,凸轮机构常用于控制机械手臂的运动。
凸轮机构可以通过凸轮的形状和凸轮轴的位置来实现机械手臂的各种运动,如旋转、举升、摆动等。
凸轮机构的使用可以使机械手臂的运动更加稳定和精确。
5.医疗设备:在医疗设备中,凸轮机构常用于控制手术台、诊断设备等的运动。
凸轮机构可以用来实现设备的高度调节、角度调整等运动。
三、凸轮机构的原理凸轮机构的原理是基于凸轮的形状和凸轮轴的位置来实现运动控制的。
以下是凸轮机构的基本原理:•凸轮的形状:凸轮的形状是决定凸轮机构运动方式的关键因素之一。
凸轮的形状可以根据所需的运动方式进行设计,例如圆形凸轮常用于控制线性运动,心形凸轮常用于控制往复运动等。
•凸轮轴的位置:凸轮轴的位置也是影响凸轮机构运动方式的重要因素之一。
凸轮轴的位置可以决定凸轮与承载凸轮的部件之间的运动关系,从而实现所需的运动控制。
•凸轮与部件的运动关系:凸轮与承载凸轮的部件之间的运动关系是凸轮机构实现运动控制的核心。
凸轮可以通过与部件的接触或配合来实现运动控制,例如凸轮的高点与部件的接触可以使部件运动,凸轮的低点与部件的接触可以使部件停止运动。
机械基础凸轮机构教案第一章:凸轮机构概述1.1 凸轮机构的定义凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的机械传动机构。
凸轮是具有曲线轮廓或凹槽的旋转构件,用于转换转动运动为线性或其他形式的运动。
1.2 凸轮的分类按形状分类:盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮等。
按工作原理分类:正凸轮、逆凸轮、复合凸轮等。
1.3 凸轮机构的特点和应用特点:简单、紧凑、易于控制和调节。
应用:印刷机械、包装机械、机床、汽车等。
第二章:凸轮的轮廓设计2.1 凸轮轮廓的基本参数基圆半径:凸轮与从动件接触点的圆的半径。
顶圆半径:凸轮最高点或最低点的圆的半径。
工作圆半径:凸轮轮廓的最小圆的半径。
2.2 凸轮轮廓的计算按运动规律计算:正弦、余弦、直线等运动规律。
按压力角计算:凸轮轮廓的压力角与基圆压力角的关系。
2.3 凸轮轮廓的设计方法按运动要求设计:确定凸轮的升程、降程和回程。
按力学要求设计:计算凸轮的强度和刚度。
按加工要求设计:选择合适的加工方法和刀具。
第三章:凸轮机构的从动件设计3.1 从动件的分类和特点按形状分类:摆动从动件、直线从动件、滚子从动件等。
按驱动方式分类:曲柄摇杆机构、摆线机构、蜗轮蜗杆机构等。
3.2 从动件的设计要点确定从动件的运动规律和运动要求。
选择合适的从动件形状和尺寸,满足力学和运动要求。
考虑从动件与凸轮的接触条件和磨损情况。
3.3 从动件的设计实例以摆动从动件为例,介绍其设计步骤和注意事项。
分析不同形状和尺寸的从动件对凸轮机构性能的影响。
第四章:凸轮机构的动力特性4.1 凸轮机构的压力角和啮合角压力角:凸轮和从动件接触点处的压力角。
啮合角:凸轮和从动件啮合点处的啮合角。
4.2 凸轮机构的动态特性冲击和振动:凸轮和从动件的接触冲击和振动。
传动误差:凸轮和从动件的啮合误差。
4.3 凸轮机构的动力分析和优化分析凸轮机构的动力特性对整个机械系统的影响。
优化凸轮的形状和参数,减小冲击和振动,提高传动效率。
第五章:凸轮机构的应用实例5.1 印刷机械中的凸轮机构介绍印刷机械中凸轮机构的作用和应用。
生活中运用凸轮机构的例子凸轮机构是一种利用凸轮运动实现动力转换的装置,被广泛应用于生活中的各种场景。
以下是一些常见的生活中运用凸轮机构的例子:1.汽车发动机:汽车的发动机中使用了凸轮机构来控制汽缸的进气和排气过程。
凸轮通过凸轮轴驱动,控制气门的开闭,实现气缸中混合气的进出。
凸轮机构的运用使发动机能够高效地进行燃烧和动力输出。
2.洗衣机搅拌装置:在洗衣机中,搅拌装置通常通过凸轮机构来完成。
凸轮通过驱动电机的转动,使得洗衣桶内的衣物得到充分搅拌,提高洗涤效果。
3.手动缝纫机:手动缝纫机中也运用了凸轮机构。
缝纫机通过驱动轴上的凸轮,实现针杆的上下运动,从而使得针线逐针地贯穿织物,完成缝纫作业。
4.锁具:一些高级的锁具中也使用了凸轮机构。
凸轮的设计使得钥匙在正确插入后,凸轮与锁芯的齿轮形成匹配,进而可以顺利开启锁。
5.车钥匙:现代汽车的遥控钥匙中,通常有一个小型凸轮机构。
当按下按钮时,凸轮的运动会触发芯片,使其发送信号给车辆,实现远程开锁等功能。
6.矿山机械:在煤矿等地下工作场景中,常会使用凸轮机构来驱动提升机、输送机以及破碎机等设备的工作。
凸轮的旋转运动通过连杆来驱动相应机械部件,帮助完成矿山的开采和运输工作。
7.邮件分拣机:在邮件分拣中心,凸轮机构也广泛运用。
凸轮通过机械运动,将邮件按照不同的规则和范围进行分拣和归类,提高邮件处理效率。
8.噪音玩具:一些玩具中会使用凸轮机构来制造声音效果。
凸轮通过旋转时的布条和其他物体的摩擦,产生不同的声音,增加玩具的趣味性。
9.机器人手臂:机器人的手臂通常也运用了凸轮机构。
凸轮通过运动带动连杆的运动,从而使机器人手臂实现精确的抓取和定位功能。
10.雷达系统:在雷达系统中,凸轮机构能够实现收发天线的定位和转动。
凸轮机构可以控制天线的角度和方向,从而准确地接收和发送信号,帮助雷达系统实现目标探测和跟踪。
通过以上例子可以看出,凸轮机构在生活中被广泛运用。
它以其结构简单、运动灵活等特点,提高了各种装置的效率和功能,为我们的生活和工作提供了极大的便利。
生活中运用凸轮机构的例子
凸轮机构是一种常见的机械传动装置,可以通过它将旋转运动转换成直线运动,应用广泛,下面介绍一些实际应用的例子:
1. 发动机中的凸轮机构:汽车发动机中的凸轮机构可以控制气门的开关和进气歧管的进气量,从而实现燃油在汽缸中的燃烧。
2. 纺织机械中的凸轮机构:纺织机械中常常使用凸轮机构来控制纱线的升降、牵伸以及缠绕等动作,有效提高了生产效率。
3. 医疗器械中的凸轮机构:人工心脏起搏器、呼吸机等医疗器械中都使用了凸轮机构,控制机器的工作状态和工作节奏,使其更加稳定可靠。
4. 游乐设施中的凸轮机构:部分游乐设施中,如云霄飞车、摩天轮等,通过凸轮机构控制保护装置和安全阀门,确保游客的安全。
这些例子仅仅是凸轮机构应用的冰山一角,它们在生活中的应用广泛,不管你意识到与不意识到,在你的日常生活中,凸轮机构的应用无处不在。
生活中运用凸轮机构的例子
凸轮机构是一种简单而有效的机械运动转换装置,它由凸轮和摆动件(如连杆)组成。
在生活中,我们经常可以看到使用凸轮机构的例子。
1. 汽车发动机
汽车发动机是一个复杂的凸轮机构系统。
凸轮轴通过凸轮的凸起来驱动汽缸内的凸轮滑块,从而控制气门的开启和关闭,实现进气、压缩、爆发和排气四个冲程。
这是汽车发动机能够正常工作的重要机构之一。
2. 厨房搅拌机
厨房搅拌机中也使用了凸轮机构,它由电机、凸轮轴和摆臂组成。
电机驱动凸轮轴旋转,摆臂随之摆动,使搅拌机的刀片转动,实现均匀的搅拌效果。
3. 矿物分离设备
在矿物分离设备中,也常常使用凸轮机构。
例如,浮选机中的凸轮机构可以控制气泡的喷射时间和喷射强度,从而实现对矿物的有效分离。
4. 长城保卫战中的投石机
在中国古代战争中,投石机是一种常用的攻城工具。
其中,较为著名的是明代的“筑城保卫战”中使用的巨型投石机。
这种投石机就是利用凸轮机构将能量传递到投石臂上,从而实现弹射石块的目的。
总之,凸轮机构在生活中的应用非常广泛,它为我们的生活带来
了便利和舒适。
凸轮连杆机构应用实例
凸轮连杆机构是一种工程机械中常用的机构,它可以将旋转运动转化为直线运动,具有结构简单、传动效率高等优点,以下是几个凸轮连杆机构的应用实例。
1. 发动机凸轮轴
发动机凸轮轴是一种广泛应用凸轮连杆机构的机械,它通过凸轮轴上的凸轮与曲柄连杆机构配合,将旋转运动转化为活塞上下往复运动,从而实现引擎的内燃作用。
凸轮轴不仅能够控制进气和排气的阀门开关,还可以控制进气和点火的时机等方面,使得发动机的工作更加精准和高效。
2. 印刷机凸轮机构
印刷机是一种凸轮连杆机构广泛应用的机器,它通过凸轮机构控制印版的上下运动,从而实现印刷。
在印刷机凸轮机构中,凸轮轴作为动力源,通过凸轮的转动驱动曲柄连杆机构,进而带动印版的上下往复运动,使得油墨能够均匀地印刷到纸张上。
3. 压缩机凸轮机构
压缩机凸轮机构是一种将旋转运动转化为直线运动的机构,它通过凸轮轴上的凸
轮与连杆机构配合,将旋转运动转化为往复运动,从而实现气体的压缩。
压缩机凸轮机构在工业生产中广泛应用,如空气压缩机、冷藏压缩机、汽车发动机中的压缩器等,其准确的运动控制能够保证产品的稳定性和可靠性。
以上是凸轮连杆机构的应用实例,它们在工程机械中发挥着重要的作用,提高了机械的效率和精度,同时也促进了工业生产的发展。
【精品】凸轮机构的应用实例凸轮机构是一种常见的机械传动装置,可以将凸轮转动带动其他机械部件运动,其应用范围非常广泛。
下面以汽车发动机的控制系统为例,介绍凸轮机构的应用实例。
汽车发动机的控制系统是由一系列机械装置组成的,其中凸轮机构被广泛应用于气门控制系统中。
发动机的气门控制是非常重要的,它决定了发动机进出气的时间和量,直接影响着发动机的功率、燃油经济性和排放量。
凸轮机构可以通过控制气门的开启和关闭,实现气门的进气、排气、过程的调整等功能。
在汽车发动机的气门控制系统中,凸轮机构主要包括凸轮轴、凸轮、压缩机、推杆、摇臂等部件。
凸轮轴是凸轮机构的核心部件,它会随着发动机的转动而带动凸轮轴上的凸轮旋转。
每个凸轮的形状都不同,通过不同形状的凸轮来控制不同的气门运动。
凸轮的形状决定了气门的开启和关闭时间以及补气时间等参数。
压缩机和推杆通常用于连接凸轮轴和摇臂,将凸轮的旋转运动转换成摇臂的线性运动。
摇臂则将线性运动转化为气门的运动,实现开启或关闭气门的功能。
凸轮机构在汽车发动机的气门控制中起到至关重要的作用。
通过凸轮机构的精确控制,可以使气门的开启闭合时间、行程、间隙等参数达到最佳状态,保证气门的性能和稳定性,从而提高发动机的燃油经济性和动力性,减少废气的产生,降低氧化氮的排放。
除了在汽车领域的气门控制系统中,凸轮机构在机械工业中也有着广泛的应用。
比如在发电机组中,通过凸轮机构可实现发电机的起动控制和调速控制;在农业机械中,凸轮机构用于带动种植机的旋转运动,实现高效的农业生产;在舞台机械中,通过凸轮机构可以实现机械动作的精准控制,使演出效果更加生动逼真。
综上所述,凸轮机构凭借其精确可靠的控制能力,在工业生产中得到了广泛应用。
未来,随着科技的不断进步和创新,凸轮机构也将不断涌现出更多新的应用场景,为人们带来更多便利和效益。
机构应用举例【篇一:机构应用举例】凸轮机构应用举例范文一:第三章凸轮机构典型例题例 1 在图示的对心移动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的实际廓线为一圆,其圆心在a点,半径r=40mm,凸轮转动方向如图所示,loa=25mm,滚子半径rt=10mm,试问:(1)凸轮的理论廓线为何种曲线?(2)凸轮的基圆半径r b=?(3)从动件的升距h=?解:选取适当的比例尺作机构图如图(b)所示(2)凸轮的基圆半径r br b=l ac - lao =(r+rt)-lao=(40+10)-25=25mm(3)从动件的升距hh=(lao+r+rt)-r b=25+40+10-25=50mm例2 如图(a)所示为凸轮机构推杆的速度曲线,它由四段直线组成。
要求:画出推杆的位移线图和加速度线图;判断那几个位置有冲击存在,是刚性冲击还是柔性冲击;在图示的f位置。
凸轮与推杆之间有无惯性力作用,有无冲击存在。
解:由图(a)所示推杆的速度线图可知在oa段内,因推杆的速度v=0,故此段为推杆的近休止,推杆的位移及加速度均为零,即s=0,a=0,如图(b)(c)所示。
解:在de段内,因v由推杆速度线图(a)和加速度线图(c)可知,在d及e处,有速度突变,且在加速度线图上分别为负无穷大和正无穷大。
故在在d及e处有刚性冲击。
在加速度线图上a在f处有正的加速度值,故有惯性力,但既无速度突变,也无加速度突变,因此,f处无冲击存在。
例3 图示为一移动滚子从动件盘形凸轮机构,滚子中心位于b0点时为该机构的起始位置。
试求:解(1)这是灵活运用反转法的一种情况,即已知凸轮廓线,求当从动件与凸轮廓线上从一点到另一点接触时,凸轮转过的角度。
求解步骤如下:1)正确作出偏距圆,如图(b)所示3)找出滚子与凸轮在b1点接触时滚子中心的位置b1。
(2)这是灵活运用反转法的另一种情况,即已知凸轮廓线,求当凸轮从图示位置转过某一角度到达另一位置时,凸轮机构的压力角。