理论教育 凸轮机构的类型及应用技术

凸轮机构的类型及应用技术

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:盘形凸轮机构是凸轮机构的基本形式,属于平面凸轮机构。盘形凸轮结构简单,应用最广泛。图5-43为汽车内燃机配气凸轮机构。此外,电子配钥匙机械也是利用移动凸轮机构配制钥匙的。表5-2凸轮机构中各类从动件的主要特点(续表)3.按凸轮与从动件之间的锁合方式分类使凸轮与从动件始终保持接触状态称为锁合。凸轮机构按凸轮与从动件之间的锁合方式进行分类,可分为力锁合凸轮机构和形锁合凸轮机构。

凸轮机构的类型及应用技术

机械工程中,凸轮机构的类型很多,通常按凸轮的外部形状、从动件的端部形状、从动件的运动形式以及凸轮与从动件之间的锁合方式进行分类。凸轮机构主要用于转换运动形式,它可将凸轮的连续转动或移动转换为从动件的连续或间歇的往复移动或摆动。只要合理地设计凸轮的轮廓曲线,就可使从动件获得任意预定的运动规律。

1.按凸轮的外部形状分类

凸轮机构按凸轮的外部形状进行分类,可分为盘形凸轮机构、移动凸轮机构、圆柱凸轮机构等。

(1)盘形凸轮机构。盘形凸轮机构是凸轮机构的基本形式,属于平面凸轮机构。其中,盘形凸轮(见图5-42)是一个绕固定轴转动且径向尺寸变化的盘形构件,其轮廓曲线位于凸轮的外边缘,通常盘形凸轮轮廓上各点到转动中心的距离是不相等的。当凸轮做匀速转动时,从动件随凸轮轮廓径向的变化而上下移动。盘形凸轮结构简单,应用最广泛。由于盘形凸轮的径向尺寸变化受到传动的压力角限制,从动件的行程不能太大,因此,盘形凸轮机构多用于行程较短的场合,如手摇式补鞋机、家用塑钢窗的锁紧凸轮机构、绕线机的引线机构等。图5-43为汽车内燃机配气凸轮机构。

图5-42 盘形凸轮机构

图5-43 汽车内燃机配气凸轮机构

(2)移动凸轮机构。如图5-44所示,移动凸轮的外形呈板状,又称为板状凸轮。移动凸轮机构也属于平面凸轮机构,当移动凸轮相对于机架沿左右直线运动时,从动件将沿竖直方向上下移动。实际上,移动凸轮是由盘形凸轮演变而来,即将盘形凸轮从中心展开而得到的。与盘形凸轮机构相比,移动凸轮机构的从动件位移可以比盘形凸轮机构大些。

在机械工程中,移动凸轮机构也有较广的应用,图5-45所示的靠模车削加工机构就是典型的移动凸轮机构。车削加工过程中,移动凸轮作为靠模板,在机架上固定,被加工件作回转运动,刀架(从动件)依靠滚子在移动凸轮的轮廓曲线驱动下作横向进给,从而连续地车削出与靠模板轮廓曲线一致的工件。此外,电子配钥匙机械也是利用移动凸轮机构配制钥匙的。

图5-44 移动凸轮机构

图5-45 靠模车削加工机构(www.daowen.com)

(3)圆柱凸轮机构。如图5-46所示,圆柱凸轮是在圆柱面上开槽(或在圆柱端面上制出轮廓曲线)制成的,它也可看成是将移动凸轮卷曲在圆柱体上形成的。圆柱凸轮与从动件之间的相对运动是空间运动,因此,圆柱凸轮机构属于空间凸轮机构。

图4-47为机床自动进给机构,当圆柱凸轮匀速转动时,其上的沟槽经滚子带动,迫使扇形齿轮(从动件)按一定的运动规律往复摆动。然后通过齿轮齿条机构,控制刀架左右移动,从而完成进刀、退刀和停歇等动作。

图5-46 圆柱凸轮机构

图5-47 机床自动进给机构

2.按从动件的端部形状及从动件的运动形式分类

凸轮机构按从动件的端部形状及从动件的运动形式进行分类,可分为尖顶从动件凸轮机构、滚子从动件凸轮机构、平底从动件凸轮机构、曲面从动件凸轮机构等(见表5-2)。

表5-2 凸轮机构中各类从动件的主要特点

(续表)

3.按凸轮与从动件之间的锁合方式分类

使凸轮与从动件始终保持接触状态称为锁合。凸轮机构按凸轮与从动件之间的锁合方式进行分类,可分为力锁合凸轮机构和形锁合凸轮机构。其中,力锁合凸轮机构主要是利用重力、弹簧力以及其他外力进行锁合;形锁合凸轮机构主要是依靠凸轮凹槽两侧的轮廓曲线或从动件的特殊构造进行锁合。

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