《凸轮机构讲义》课件

凸轮机构讲义contents目录凸轮机构概述凸轮机构的工作原理凸轮机构的类型与特点凸轮机构的设计与优化凸轮机构的制造与维护凸轮机构的应用实例CHAPTER凸轮机构概述01凸轮机构是一种常见的机械机构，由凸轮、从动件和机架组成。定义凸轮机构具有结构简单、紧凑、工作可靠、传动效率高等优点，广泛应用于各种机械系统中，如内燃机、压缩机、印刷机等。特点定义与特点凸轮机构可用于自动化生产线上，实现各种工件的加工、装配和检测等操作。自动化生产线汽车工业轻工机械凸轮机构在汽车工业中应用广泛，如内燃机的配气机构、汽油机的点火系统等。凸轮机构在轻工机械中也有广泛应用，如印刷机、卷烟机、纺织机械等。030201凸轮机构的应用领域凸轮机构最早可追溯到古代中国的水漏和日晷等计时仪器中，但直到15世纪欧洲人才开始对其进行系统的研究。历史随着科技的不断进步，凸轮机构的设计和制造技术也不断完善，新型材料和制造工艺的应用使得凸轮机构的应用范围更加广泛。同时，随着自动化和智能化技术的不断发展，凸轮机构在未来的应用前景将更加广阔。发展凸轮机构的历史与发展CHAPTER凸轮机构的工作原理02通常是一个具有曲线轮廓的盘形零件，它可以绕固定轴线转动。凸轮与凸轮接触并传递运动和动力的构件，通常是一个可以绕固定轴线转动的盘形零件。从动件支撑和固定凸轮和从动件的构件。机架凸轮机构的组成0102凸轮机构的工作过程凸轮的转动和从动件的移动或转动可以按照特定的运动规律进行设计，以实现所需的运动轨迹和运动特性。凸轮的转动通过从动件的运动传递到输出轴，实现运动和动力的传递。简谐运动规律从动件在运动过程中以正弦或余弦函数的方式进行移动或转动。等速运动规律从动件在运动过程中以恒定的速度进行移动或转动。函数运动规律根据特定的函数关系，如线性、抛物线、双曲线等，从动件在运动过程中进行移动或转动。凸轮机构的运动规律03滚子从动件从动件与凸轮之间通过滚子进行接触，可以减小接触应力并提高机构的承载能力。01尖顶从动件从动件的顶部为尖顶形状，通常用于实现精确的运动轨迹和传动比。02平顶从动件从动件的顶部为平顶形状，通常用于实现较平稳的运动轨迹和传动比。凸轮机构的从动件运动规律CHAPTER凸轮机构的类型与特点03总结词盘形凸轮机构是最常见的凸轮机构，具有结构简单、制造方便、工作可靠等优点。详细描述盘形凸轮机构通常由凸轮、从动件和机架组成，凸轮的轮廓形状决定了从动件的位移、速度和加速度。这种机构的运动规律可以通过各种函数曲线实现，如正弦、余弦、正切等。盘形凸轮机构总结词圆柱凸轮机构是一种特殊类型的凸轮机构，适用于需要较大行程和较高转速的场合。详细描述圆柱凸轮机构的凸轮呈圆筒形，与从动件之间形成滚动摩擦，因此具有较好的传力性能和较低的摩擦阻力。这种机构的运动规律可以通过在圆柱表面刻画各种曲线实现。圆柱凸轮机构总结词圆锥凸轮机构是一种具有较大传动范围和较高承载能力的凸轮机构。详细描述圆锥凸轮机构的凸轮呈圆锥形，与从动件之间形成滑动摩擦。由于圆锥的母线与轴线呈一定角度，因此可以实现多轴向的复杂运动。这种机构的运动规律可以通过在圆锥表面刻画各种曲线实现。圆锥凸轮机构CHAPTER凸轮机构的设计与优化04首先明确凸轮机构需要实现的功能，如传动、分度、开关控制等。功能需求分析根据功能需求，选择合适的凸轮机构运动规律，如等速、等加速等减速、余弦加速度等。运动规律选择根据工作负载和运动速度，选择合适的材料和热处理工艺，以确保机构的机械性能和寿命。材料与热处理凸轮机构的设计原则理论设计法基于理论力学和机械设计原理，通过数学建模和计算来确定凸轮机构的基本参数。经验设计法根据已有的设计经验和实际应用案例，通过试凑和调整来确定凸轮机构的基本参数。CAD辅助设计利用计算机辅助设计软件，进行三维建模、运动仿真和优化设计，提高设计效率和准确性。凸轮机构的设计方法在满足功能和强度要求的前提下，减小凸轮机构的尺寸，以减小整个机械系统的体积和重量。尺寸优化优化凸轮机构的运动性能，如减小运动冲击、提高运动平稳性和精度等。运动性能优化根据工作负载和运动速度，选择合适的材料和热处理工艺，以降低制造成本和提高机构性能。材料与工艺优化综合考虑尺寸、运动性能、材料与工艺等多个因素，进行多目标优化设计，以实现凸轮机构的综合性能最优。多目标优化凸轮机构的优化设计CHAPTER凸轮机构的制造与维护05根据工作需求选择合适的材料，如铸铁、铸钢、合金钢等，确保机构具有足够的强度和耐磨性。材料选择通过热处理提高材料的机械性能，如硬度、韧性和抗疲劳性能。热处理工艺采用车、铣、刨、磨等工艺对凸轮进行精密加工，确保其几何精度和表面光洁度。加工工艺凸轮机构的制造工艺定期对凸轮机构进行全面检查，包括各部件的磨损情况、润滑状况和安装情况。定期检查按照规定使用合适的润滑剂，定期对机构进行润滑，以减少磨损和摩擦。润滑保养对机构的间隙和紧固件进行检查和调整，确保机构运行平稳、安全可靠。调整与紧固凸轮机构的维护保养定期检查凸轮的磨损情况，如发现磨损严重应及时更换。凸轮磨损轴承损坏会导致机构运行不平稳或卡滞，需及时更换轴承。轴承损坏润滑不良会导致机构摩擦增大、发热甚至卡滞，应定期检查润滑状况，确保润滑良好。润滑问题安装不正确或紧固件松动会导致机构运行不稳定或产生噪音，需重新安装或紧固相关部件。安装问题凸轮机构的常见故障与排除方法CHAPTER凸轮机构的应用实例06凸轮机构广泛应用于汽车发动机的配气机构中，通过控制气门的开启和关闭，实现进气和排气的过程。凸轮机构也用于汽油机的点火系统中，通过控制点火时间，使汽油发动机能够正常运转。凸轮机构在汽车工业中的应用汽油机点火系统配气机构凸轮机构在机械制造中的应用自动化生产线凸轮机构在自动化生产线中起到关键作用，如控制机械手的运动轨迹，实现自动化装配。精密加工凸轮机构在精密加工领域也有广泛应用，如