项目四汽车常用机构学习任务二 凸轮机构
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项目2 凸轮机构设计1.教学目标(1)了解凸轮机构的分类及应用;(2)了解推杆常用运动规律的选择原则;(3)掌握在确定凸轮机构的基本尺寸时应考虑的主要问题;(4)能根据选定的凸轮类型和推杆运动规律设计凸轮的轮廓曲线。
2.教学重点和难点(1)推杆常用运动规律特点及选择原则;(2)盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计;(3)凸轮基圆半径与压力角及自锁的关系。
难点:“反转法原理”与压力角的概念。
3.讲授方法多媒体课件4.讲授时数8学时任务一凸轮机构的应用【任务导入】凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置组成的一种高副机构。
其中凸轮是一个具有曲线轮廓的构件,通常作连续的等速转动、摆动或移动。
从动件在凸轮轮廓的控制下,按预定的运动规律作往复移动或摆动。
受奥拓汽车零部件制造有限公司委托带领学员分析汽车内燃机凸轮机构的工作过程。
【任务分析】在各种机器中,为了实现各种复杂的运动要求,广泛地使用着凸轮机构,汽车机构也不例外,如图2.1是汽车内燃机凸轮机构的工作简图。
【力学知识】平面汇交力系的简化与平衡方程按照力系中各力的作用线是否在同一平面内,可将力系分为平面力系和空间力系。
若各力作用线都在同一平面内并汇交于一点,则此力系称为平面汇交力系。
按照由特殊到一般的认识规律,我们先研究平面汇交力系的简化与平衡规律。
设刚体上作用有一个平面汇交力系F 1、F 2、…、F n ,各力汇交于A 点(图2.2a )。
根据力的可传性,可将这些力沿其作用线移到A 点,从而得到一个平面共点力系(图2.2b )。
故平面汇交力系可简化为平面共点力系。
连续应用力的平行四边形法则,可将平面共点力系合成为一个力。
在图2.3b 中,先合成力F 1与F 2(图中未画出力平行四边形),可得力F R1,即 F R1=F 1+ F 2;再将F R1与F 3合成为力F R2,即F R2=F R1+ F 3;依此类推,最后可得F R =F 1+ F 2+…+ F n =∑F i (2-1)式中 F R 即是该力系的合力。
第5章凸轮机构3.1 凸轮机构的应用和类型凸轮机构是机械中的一种常用机构,在自动化和半自动化机械中应用非常广泛。
下左图所示为内燃机配气凸轮机构。
凸轮1以等角速度回转,它的轮廓驱使从动件2(阀杆)按预期的运动规律启闭阀门。
下右图所示为绕线机中用于排线的凸轮机构,当绕线轴3快速转动时,经齿轮带动凸轮1缓慢地转动,通过凸轮轮廓与尖顶A之间的作用,驱使从动件2往复摆动,从而使线均匀地缠绕在绕线轴上。
下左图所示为录音机卷带装置中的凸轮机构。
凸轮1随放音键上下移动。
放音时,凸轮1处于图示最低位置,在弹簧6的作用下,安装于带轮轴上的摩擦轮4紧靠卷带轮5,从而将磁带卷紧。
停止放音时,凸轮1随按键上移,其轮廓压迫从动件2顺时针摆动,使摩擦轮与卷带轮分离,从而停止卷带。
上右图为自动送料机构。
当带有凹槽的凸轮1转动时,通过槽中的滚子,驱使从动件2作往复移动。
凸轮每回转一周,从动件即从储料器中推出一个毛坯,送到加工位置。
从以上所举的例子可以看出:凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。
根据凸轮和从动件的不同形状和型式,凸轮机构可分类如下:1.按凸轮的形状分(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线转动并且具有变化半径的盘形零件。
(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。
(3)圆柱凸轮将移动凸轮卷成圆柱体即成为圆柱凸轮。
2 . 按从动件的型式分(l)尖顶从动件尖顶能与复杂的凸轮轮廓保持接触。
因而能实现任意预期的运动规律。
但尖顶与凸轮是点接触,磨损快,所以只宜用于受力不大的低速凸轮机构。
(2)滚子从动件为了克服尖顶从动件的缺点,在从动件的尖顶处安装一个滚子,即成为滚子从动件。
滚子和凸轮轮廓之间为滚动磨擦,耐磨损,可以承受较大载荷,所以是从动件中最常用的一种型式。
(3)平底从动件这种从动件与凸轮轮廓表面接触的端面为一平面。
显然,它不能与凹陷的凸轮轮廓相接触。