第4章 凸轮机构及间歇运动机构
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凸轮间歇运动机构工作原理一、引言凸轮间歇运动机构是一种将旋转运动转化为间歇性直线运动的机构,其主要应用于自动化生产线中的物料输送、分拣和装配等工作。
本文将详细介绍凸轮间歇运动机构的工作原理。
二、凸轮间歇运动机构的组成部分凸轮间歇运动机构由凸轮、摆杆、从动件和固定件四个部分组成。
其中,凸轮是主要的传动元件,它通过旋转带动摆杆做往复直线运动,并使从动件在规定的时间内完成特定的工作。
三、凸轮间歇运动机构工作原理1. 凸轮的旋转当驱动电机启动时,通过传递装置驱使凸轮开始旋转。
在旋转过程中,凸轮上的曲面不断地与摆杆接触并推挤它做往复直线运动。
同时,从传递装置传递来的力也被传递到从动件上。
2. 摆杆做往复直线运动在接触到曲面后,摆杆依靠其自身惯性和弹性受力变形等因素,开始做往复直线运动。
这种运动的速度和方向都与凸轮的曲面形状和旋转速度有关。
3. 从动件完成特定的工作在摆杆做往复直线运动的同时,从动件也随之做出相应的运动。
通过合理设计凸轮曲面形状和摆杆长度、角度等参数,可以使从动件在规定时间内完成特定的工作,如物料输送、分拣和装配等。
4. 固定件起支撑作用固定件是凸轮间歇运动机构中不可或缺的一部分,它起到支撑和固定摆杆、从动件等组成部分的作用。
同时,固定件还可以通过调整位置和角度等参数来改变凸轮间歇运动机构的工作方式。
四、凸轮间歇运动机构的优缺点1. 优点(1) 凸轮间歇运动机构结构简单、可靠性高;(2) 凸轮曲面形状容易调整,适应性强;(3) 传递装置稳定,传递效率高;(4) 可以根据实际需要灵活设计和布置。
2. 缺点(1) 摩擦和磨损严重,需要定期维护保养;(2) 凸轮曲面形状复杂,制造成本较高;(3) 不能进行连续运动,只能进行间歇运动。
五、结论凸轮间歇运动机构是一种重要的机械传动装置,主要应用于自动化生产线中的物料输送、分拣和装配等工作。
其工作原理简单易懂,具有结构简单、可靠性高、适应性强等优点。
同时,也存在摩擦磨损严重、制造成本高等缺点。
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。
间歇运动机构工作原理
间歇运动机构是通过一种特殊的机构结构,使得输入运动能够被转化为间歇式的输出运动。
间歇运动机构通常由凸轮和连杆构成。
凸轮是一种具有非圆形曲线轮廓的旋转元件,通过与其他机构部件的接触,使得输出轴的旋转遵循一种特定的规律,实现间歇运动。
间歇运动机构的工作原理可以分为几个步骤:
1. 输入运动:通过输入轴(通常是电机)提供旋转动力,使得凸轮开始旋转。
2. 凸轮形状:凸轮具有特定的曲线轮廓,根据设计要求,可以是任意形状,例如圆形、椭圆形、心形等等。
凸轮的曲线轮廓决定了输出轴的运动规律。
3. 连杆传动:凸轮表面的曲线轮廓与连杆相接触,通过连杆的运动,将凸轮的旋转运动转化为线性或者角度变化的运动。
4. 输出运动:通过连杆的运动,将其传递给输出轴,实现间歇运动。
输出轴可以根据需求进行各种类型的运动,例如往复运动、旋转运动等。
5. 间歇控制:根据特定的需求,可以通过控制凸轮形状、连杆长度等参数,来控制输出轴的间歇运动规律,实现特定的功能。
总的来说,间歇运动机构通过凸轮和连杆的相互作用,将输入运动转化为间歇式的输出运动,实现特定的机械功能。
这种机构广泛应用于各种机械装置中,例如发动机的气门控制、自动化生产线的工件传送等。