汽車機(jī)械基礎(chǔ)課件（35講）：第13講 凸輪機(jī)構(gòu)組成、類型及應(yīng)用

1、汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 課題:凸輪機(jī)構(gòu)類型及應(yīng)用凸輪機(jī)構(gòu) 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 圖1 內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu) 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 1. 認(rèn)識(shí)內(nèi)燃機(jī)凸輪機(jī)構(gòu)的組成. 2. 會(huì)初步地分析凸輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理。 教學(xué)目標(biāo):發(fā)動(dòng)機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)中的凸輪輪廓是怎么樣的形狀？怎樣形成的？它具有怎樣的特性呢？它是如何保證緊密性的呢？動(dòng)畫請(qǐng)同學(xué)門思考幾個(gè)問(wèn)題汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 教學(xué)內(nèi)容: 凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用與分類 常用從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 凸輪廓線 凸輪傳動(dòng)是通過(guò)凸輪與從動(dòng)件之間的接觸來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。 只要做出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，通過(guò)凸輪與從動(dòng)件的高副接觸，在運(yùn)動(dòng)時(shí)可以使從動(dòng)件獲得連續(xù)或不連續(xù)的任意預(yù)期運(yùn)動(dòng), 使從動(dòng)件得到預(yù)定

2、的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，易于磨損，因此只適用于傳遞動(dòng)力不大的場(chǎng)合。概述配氣機(jī)構(gòu) 凸輪軸放大細(xì)節(jié)汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 應(yīng)用舉例 靠模加工機(jī)構(gòu) 自動(dòng)車床中的凸輪組 汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 1.凸 輪具有曲線狀輪廓的構(gòu)件 2.從動(dòng)件作往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)的構(gòu)件 往復(fù)移動(dòng)直動(dòng)從動(dòng)件 往復(fù)擺動(dòng)擺動(dòng)從動(dòng)件 3.機(jī) 架機(jī)構(gòu)中固定不動(dòng)的構(gòu)件凸輪機(jī)構(gòu)的組成直動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件優(yōu)點(diǎn)：只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞憧墒箯膭?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。缺點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)副為點(diǎn)接觸或線接觸，易磨損，所以，通常多用于傳力不大的控制機(jī)構(gòu)。凸輪傳動(dòng)特點(diǎn)2按從動(dòng)件的形狀分類（見(jiàn)圖橫排）：有尖頂從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件、

3、平底從動(dòng)件、曲面從動(dòng)件凸輪。二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類1按凸輪的形狀分類（1）盤形凸輪，如圖所示。（2）圓柱凸輪，如圖所示。（3）移動(dòng)凸輪，如圖所示。圖5 按從動(dòng)件分類的凸輪機(jī)構(gòu) 當(dāng)位置要求準(zhǔn)確當(dāng)受力較大時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)速較高時(shí)從動(dòng)件使用的場(chǎng)合3按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類（見(jiàn)圖5豎排）：（1）移動(dòng)從動(dòng)件：從動(dòng)件相對(duì)機(jī)架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。（3）偏移放置：即不對(duì)心放置的移動(dòng)從動(dòng)件，相對(duì)機(jī)架作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。（2）擺動(dòng)從動(dòng)件：從動(dòng)件相對(duì)機(jī)架作往復(fù)擺動(dòng)。鎖合保持從動(dòng)件與凸輪之間的高副接觸。（1）力鎖合凸輪機(jī)構(gòu) ： 依靠重力、彈簧力或其他外力來(lái)保證鎖合（內(nèi)燃機(jī)配氣凸輪機(jī)構(gòu)、刀架送給機(jī)構(gòu)等）。4、按鎖合方式分：力鎖合凸輪機(jī)構(gòu)依靠凸

4、輪和從動(dòng)件幾何形狀來(lái)保證鎖合。（2）形鎖合凸輪機(jī)構(gòu) ：(一)凸輪傳動(dòng)的工作過(guò)程一對(duì)心移動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，其工作過(guò)程： 即s=s（），v=v（），a=a（）。通常用從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)圖線直觀地描述關(guān)系。 二. 凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 推程、遠(yuǎn)停程、回程當(dāng)凸輪連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)件將重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 0 s 0近停程s 凸輪傳動(dòng)工作過(guò)程的有關(guān)名詞： 基圓以凸輪的最小向徑為半徑所作的圓稱為基圓，基圓半徑用rb 表示。（基圓半徑 rb） 凸輪轉(zhuǎn)角； 推程、回程、升程h、近停程、遠(yuǎn)停程； 推程運(yùn)動(dòng)角0； 回程運(yùn)動(dòng)角0 ；遠(yuǎn)停角s ； 近停角s ；一般推程是凸輪機(jī)構(gòu)的工作行程。從動(dòng)件位移曲線。從動(dòng)件的運(yùn)

5、動(dòng)規(guī)律其位移s、速度v和加速度a等隨凸輪轉(zhuǎn)角 而變化的規(guī)律。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律可用方程或圖線表示。常用的從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律2、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律：汽車機(jī)械基礎(chǔ)技術(shù)應(yīng)用 1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在推程或回程的運(yùn)動(dòng)速度為常數(shù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。剛性沖擊等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)始末兩點(diǎn)，速度有突變，理論上瞬時(shí)加速度無(wú)窮大，因而產(chǎn)生無(wú)窮大的慣性力。對(duì)機(jī)構(gòu)造成強(qiáng)烈的沖擊。也稱為“硬沖”。適用于轉(zhuǎn)速很低以及輕載的場(chǎng)合 從動(dòng)件在一個(gè)行程中，前半行程作等加速運(yùn)動(dòng)，后半行程作等減速運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。a=常數(shù)。位移曲線為兩段光滑相連開(kāi)口相反的拋物線；速度曲線為斜直線；加速度曲線為平直線；2、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律注意作圖方法柔性沖擊：適用于中速、中載的場(chǎng)合。 圖8 等加速運(yùn)動(dòng) 正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律3、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律在推程始末點(diǎn)處仍有加速度的有限值的突變，即存在“軟沖”；但若從動(dòng)件作無(wú)停歇的升降升型連續(xù)運(yùn)動(dòng)，則加速度曲線為光滑連續(xù)的余弦曲線，消除了“軟沖”。適用于高速場(chǎng)合。 從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的選擇： 選擇從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，需考慮凸輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用場(chǎng)合、工作條件等，根據(jù)機(jī)器工作時(shí)的運(yùn)動(dòng)要求來(lái)確定： 1）對(duì)于只要求從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)一定的位移，對(duì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律無(wú)嚴(yán)格要求的低