第三章2凸轮及间歇运动机构

1、第三章第三章 凸轮及间歇运动机构凸轮及间歇运动机构本章教学内容本章教学内容 凸轮机构的分类、特点及应用凸轮机构的分类、特点及应用 间歇运动机构的工作原理间歇运动机构的工作原理 间歇运动机构的间歇运动机构的特点及应用特点及应用 不完全齿轮及凸轮式间歇运动机构不完全齿轮及凸轮式间歇运动机构1 1 凸轮机构凸轮机构当当凸轮凸轮连续转动连续转动时，推动时，推动气阀气阀有有规律的启闭气门。规律的启闭气门。1 1 凸轮机构凸轮机构当圆柱当圆柱凸轮凸轮回转回转时，通过凹槽驱时，通过凹槽驱动动从动件从动件摆动，摆动，从而驱使刀架运从而驱使刀架运动。动。机床进刀机构机床进刀机构由以上两个例子可知：由以上两个例子

2、可知：凸轮凸轮是一个具有曲线轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，它运廓或凹槽的构件，它运动时，借助凸轮的轮廓，动时，借助凸轮的轮廓，使使从动件从动件实现预期的运实现预期的运动规律。动规律。凸轮机构的组成：凸轮机构的组成：1 1 凸轮凸轮2 2 从动件从动件3 3 机架机架一、凸轮机构的分类一、凸轮机构的分类1 1、按凸轮的形状分、按凸轮的形状分1 12 22 2、按从动件端部形状分、按从动件端部形状分4 43 3、按保持接触方式分、按保持接触方式分盘形凸轮盘形凸轮1 1、按凸轮的形状分、按凸轮的形状分移动凸轮移动凸轮1 1、按凸轮的形状分、按凸轮的形状分移动凸轮移动凸轮1 1、按凸轮的形状分、按

3、凸轮的形状分圆柱凸轮圆柱凸轮1 1、按凸轮的形状分、按凸轮的形状分圆柱凸轮圆柱凸轮1 1、按凸轮的形状分、按凸轮的形状分2 2、按从动件端部形状分、按从动件端部形状分尖顶：尖顶：尖端能以任意复杂的凸轮轮廓保持接触，尖端能以任意复杂的凸轮轮廓保持接触， 从而使从动件实现任意的运动规律。但从而使从动件实现任意的运动规律。但 端处极易磨损，只适用于低速场合。端处极易磨损，只适用于低速场合。2 2、按从动件端部形状分、按从动件端部形状分滚子：滚子：凸轮与从动件之间为滚动摩擦，因此摩擦凸轮与从动件之间为滚动摩擦，因此摩擦 磨损较小，可用于传递较大的动力。磨损较小，可用于传递较大的动力。2 2、按从动件端

4、部形状分、按从动件端部形状分平底：平底：从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好，从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好， 受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。受力平稳，传动效率高，常用于高速场合。 但与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。但与之相配合的凸轮轮廓须全部外凸。力力锁锁合合形形锁锁合合3 3、按保持接触方式分、按保持接触方式分二、凸轮机构的特点二、凸轮机构的特点3 3、承载能力小，易磨损、承载能力小，易磨损2 2、可以实现任意复杂的预期运动、可以实现任意复杂的预期运动广泛应用广泛应用1 1、结构简单、紧凑、设计方便、结构简单、紧凑、设计方便三、凸轮机构的应用三、凸轮机构的应用1 1、内燃

5、机配、内燃机配 气机构气机构动画动画应用举例应用举例2 2、靠模车削、靠模车削 机构机构应用举例应用举例3 3、自动车床、自动车床 凸轮机构凸轮机构四、凸轮机构的运动过程四、凸轮机构的运动过程 远休止远休止，远休止角，远休止角 s 回程回程，回程运动角，回程运动角 h 近休止近休止，近休止角，近休止角 s 行程（升程）行程（升程），h h 位移线图：位移线图：从动件的从动件的位移位移s s、速度、速度v v、加速度、加速度a a等等 随随时间时间t t或或凸轮转角凸轮转角d d变化的关系图。变化的关系图。 t推程推程 s远休止远休止 h回程回程 s近休止近休止hABCDAr1 t s h s

6、从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、加速度等随时间加速度等随时间t或凸轮转角或凸轮转角d变化的规律。变化的规律。ts0 基圆基圆，基圆半径，基圆半径r r1 1 推程推程，推程运动角，推程运动角 t四、凸轮机构的运动过程四、凸轮机构的运动过程凸轮回转时，凸轮回转时，从动件重复从动件重复“升升停停降降停停”的运的运动循环。动循环。从动件位移与凸轮转角间的关系用从动件位移与凸轮转角间的关系用位移线图位移线图表示表示。1 1、等速运动规律、等速运动规律 推程（推程（0 t） 回程（回程（0 t） 运动线图运动线图 冲击特性：始点、末点刚冲击特性：始点、末点

7、刚性冲击性冲击 适用场合：低速轻载适用场合：低速轻载hs 0v 0a 0- 位移位移速度速度加速度加速度+ + t t- 2 2、等加速等减速运动规律、等加速等减速运动规律推程推程: : 先先加速加速 运动线图运动线图 冲击特性：起、中、末点柔冲击特性：起、中、末点柔性冲击性冲击 适用场合：低速轻载适用场合：低速轻载s 0tv 0a 0h/2h/2t/2t/2h 后减速后减速3 3、余弦加速度运动规律、余弦加速度运动规律 推程（推程（0 t） 运动线图运动线图 冲击特性：始、末点有柔性冲击特性：始、末点有柔性冲击冲击 适用场合：中低速、中轻载适用场合：中低速、中轻载s sa1 2 3 4 5

8、6v v12345ht4 4、正弦加速度运动规律、正弦加速度运动规律av0 1 2 3 4 5 6 7 8hA2pht 推程（推程（0 t） 运动线图运动线图 冲击特性：无冲击冲击特性：无冲击 适用场合：高速轻适用场合：高速轻载载tts2 2 间歇运动机构间歇运动机构一、一、棘轮机构棘轮机构1 1、组成及工作原理、组成及工作原理1 1：摇杆：摇杆2 2：棘爪：棘爪3 3：棘轮棘轮4 4：止动爪：止动爪5 5：弹簧：弹簧 机架机架摇杆逆时针摆动摇杆逆时针摆动棘爪插入齿槽棘爪插入齿槽棘轮转过一定角度棘轮转过一定角度摇杆顺时针摆动摇杆顺时针摆动棘爪滑过齿背棘爪滑过齿背止动爪阻止棘轮转动止动爪阻止棘轮

9、转动当摇杆作连续往复摆动时，棘轮作单向间歇转动当摇杆作连续往复摆动时，棘轮作单向间歇转动2、棘轮机构的分类单动式单动式双动式双动式棘轮机构棘轮机构 棘轮机构棘轮机构2、棘轮机构的分类双向式双向式 棘轮机构棘轮机构2、棘轮机构的分类 外啮合外啮合 内啮合内啮合棘轮机构棘轮机构 棘轮机构棘轮机构3、棘轮机构的特点及应用特点：特点：（1 1）结构简单，运动可靠）结构简单，运动可靠（2 2）冲击和噪声大，轮齿易摩损）冲击和噪声大，轮齿易摩损（3 3）适用于）适用于低速、轻载低速、轻载的场合的场合（4 4）常用作防止机构逆转的停止器）常用作防止机构逆转的停止器间歇进给间歇进给 制动器制动器 超越离合器超

10、越离合器应用：应用：（1）间歇进给）间歇进给 牛头刨床牛头刨床 牛头刨床工作台横向进给机构牛头刨床工作台横向进给机构 （2）制动器）制动器在一些起重设备或牵引设备中，经常用棘轮机构作在一些起重设备或牵引设备中，经常用棘轮机构作为为制动器制动器，以防止机构的逆转。，以防止机构的逆转。 1-链轮；链轮；2-链条；链条；3-带棘齿链轮；带棘齿链轮； 4-棘爪；棘爪；5-后轮轴后轮轴 （3）超越）超越二、槽轮机构1 1、组成及工作原理、组成及工作原理1 1：主动拨盘：主动拨盘2 2：从动槽轮：从动槽轮 机架机架主动件拨盘以等角主动件拨盘以等角速度作连续速度作连续回转回转，从动件槽轮作从动件槽轮作间歇间

11、歇转动转动。2、槽轮机构的类型外啮合外啮合内啮合内啮合槽轮机构槽轮机构 槽轮机构槽轮机构2、槽轮机构的类型2、槽轮机构的类型3 3、槽轮机构的特点及应用、槽轮机构的特点及应用特点：特点：（1 1）结构简单，尺寸小，效率高）结构简单，尺寸小，效率高（2 2）能平稳的间歇转位）能平稳的间歇转位（3 3）有柔性冲击，适用于）有柔性冲击，适用于中速中速场合场合蜂窝煤制作机、六角车床刀架转位机构蜂窝煤制作机、六角车床刀架转位机构应用：应用：（1 1）蜂窝煤制作机）蜂窝煤制作机单单销销四四槽槽槽槽轮轮机机构构（2 2）六角车床刀架转位机构）六角车床刀架转位机构单单销销六六槽槽槽槽轮轮机机构构三、不完全齿轮机构1 1、工作原理、工作原理由普通渐开线齿轮机构演化而成。2 2、不完全齿轮机构的类型、不完全齿轮机构的类型 内啮合不完全齿轮内啮合不完全齿轮 外啮合不完全齿轮外啮合不完全齿轮2 2、不完全齿轮机构的类型、不完全齿轮机构的类型不完全齿轮齿条机构不完全齿轮齿条机构3 3、不完全齿轮机构的特点、不完全齿轮机构的特点特点：特点：（1 1）结构简单，制造方便）结构简单，制造方便（2 2）从动件静、止时间不受结构限制）从动件静、止时间不受结构限制（3 3）适用于）适用于低速、轻载低速、轻载场合场合三、凸轮式间歇运动机构1 1、工作原理、工作原理利用凸轮