汽车机械基础 课件 3.3凸轮机构

汽车机械基础课程学习平台学银在线/detail/241541013中国大学MOOC/course/WXIC-10023760033.13.23.33.4平面机构的组成平面连杆机构凸轮机构其他常用机构运动副及其分类、机构运动简图的绘制、平面机构的自由度平面连杆机构概述、铰链四杆机构的基本形式及应用、铰链四杆机构基本类型的判别、铰链四杆机构的演化、四杆机构的基本特性凸轮机构的应用及分类、从动件常用运动规律、凸轮机构的传力特性间歇运动机构、螺旋机构项

目三

汽车常用机构3.3凸轮机构能力目标：能够分析汽车中凸轮机构的工作过程及运动特点

凸轮机构可以利用凸轮的曲线或凹槽轮廓与推杆接触而得到预定运动的轨迹。

汽车发动机的配气机构通过凸轮机构如何控制气门的开闭？柴油机的喷油泵供油、分电器的配电等如何通过凸轮机构进行控制？3.3凸轮机构任务导入任务分析3.3凸轮机构典型的凸轮机构的工作原理从动件凸轮（原动件）滚子机架将凸轮的连续转动或移动转换为从动件的连续或不连续的移动或摆动。一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构凸轮机构的应用一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构凸轮机构的应用一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构凸轮机构的分类凸轮机构分类1、按凸轮形状2、按从动件运动副元素形状分类5、按凸轮高副的锁合方式分类盘形凸轮圆柱凸轮

尖顶从动件滚子从动件平底从动件力锁合形锁合移动凸轮3、按从动件运动形式分类直动从动件摆动从动件4、按凸轮运动形式分类转动凸轮移动凸轮一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

盘形凸轮

凸轮是一个具有变化半径的盘形构件，绕固定轴线转动，推动从动件运动。一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

移动凸轮一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

圆柱凸轮一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

直动尖顶从动件对心直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构直动滚子从动件直动平底从动件一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从动件，摆动从动件，平面复杂运动从动件。摆动滚子从动件摆动尖顶从动件摆动平底从动件一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

按凸轮高副的锁合方式分类1)力锁合：依靠中立或弹簧压力锁合一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构

按凸轮高副的锁合方式分类2)形锁合：依靠凸轮的几何形状

一

凸轮机构的应用及分类3.3凸轮机构凸轮机构的优缺点：

只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现预期的运动规律；结构简单、紧凑、工作可靠。

凸轮为高副接触（点或线），压强较大，容易磨损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。优点：缺点：二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构1、凸轮机构的运动循环及基本名词术语凸轮基圆：以凸轮轮廓最小向径OA为半径作的圆。近休止角：当凸轮以等角速度ω按顺时针方向转动时，推杆首先与凸轮廓线的AB段圆弧接触，此时推杆在最低位置静止不动，凸轮相应的转角称作近休止角（也称近休运动角）。二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构推程：当凸轮继续转动时，推杆与凸轮廓线的BC段接触，推杆将由最低位置A被推到最高位置E，推杆的这一行程为推程，凸轮相应的转角称为推程运动角

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。远休止角：凸轮再继续转动，当推杆与凸轮廓线的CD段接触时，由于CD段为以凸轮轴心为圆心的圆弧，所以推杆处于最高位置静止不动，在此过程中凸轮相应的转角称作远休止角(或称远休运动角)。

二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构回程:而后，在推杆与凸轮廓线DA段接触时，它又由最高位置E回到最低位置A，推杆的这一行程称作回程；凸轮相应的转角称作回程运动角。行程:推杆在推程或回程中移动的距离h称作推杆的行程。行程=推程=回程

由此我们知道，当凸轮沿顺时针转动一周时，推杆的运动经历了四个阶段：静止、上升、静止、下降，其位移曲线如图所示。这是最常见、最典型的运动形式。二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构2、从动件运动规律等速运动规律从动件在推程或回程开始和终止的瞬间，速度有突变，其加速度和惯性力在理论上为无穷大，致使凸轮机构产生强烈的冲击、噪声和磨损，这种冲击称为刚性冲击。因此，等速运动规律只适用于低速、轻载的场合。二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构等加速等减速运动规律

这种运动规律的加速度存在有限的突变，因而会在机构中产生有限值的冲击力，这种冲击称为柔性冲击。与等速运动规律相比，其冲击程度大为减小。因此，等加速等减速运动规律适用于中速、中载的场合。二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构余弦加速度（简谐）运动规律

这种运动规律在行程的始末两点加速度存在有限的突变，故也存在柔性冲击，只适用于中速场合，但从动件作无间歇的升降升连续往复运动时，则得到连续的余弦曲线，运动中完全消除了柔性冲击，这种情况下可用于高速运动。二

从动件常用运动规律3.3凸轮机构正弦加速度（摆线）运动规律

多项式运动规律

三

凸轮机构的传力特性3.3凸轮机构

1、凸轮有哪几种型式?为什么说盘形凸轮是凸轮的最基本型式?它如何演变成移动凸轮和圆柱凸轮?

2、

试比较尖顶、滚子和平底从动件的优缺点，并说明它们的应用场合。3、说明等速、等加速等减速、简谐运动和摆线运动等四种基本运动规律的加速度变化特点和它们的应用场合。

4、凸轮的基圆指的是哪个圆?滚子从动件盘形凸轮的基圆在何处度量?

5、何谓凸轮机构压力角?压力角的大小与凸轮尺寸有何关系?压力角的大小对凸轮机构的作用力和传动有何影响?习题3.3