《凸輪機構講義》課件

凸輪機構講義contents目錄凸輪機構概述凸輪機構的工作原理凸輪機構的類型與特點凸輪機構的設計與優(yōu)化凸輪機構的制造與維護凸輪機構的應用實例CHAPTER凸輪機構概述01凸輪機構是一種常見的機械機構，由凸輪、從動件和機架組成。定義凸輪機構具有結構簡單、緊湊、工作可靠、傳動效率高等優(yōu)點，廣泛應用于各種機械系統(tǒng)中，如內燃機、壓縮機、印刷機等。特點定義與特點凸輪機構可用于自動化生產(chǎn)線上，實現(xiàn)各種工件的加工、裝配和檢測等操作。自動化生產(chǎn)線汽車工業(yè)輕工機械凸輪機構在汽車工業(yè)中應用廣泛，如內燃機的配氣機構、汽油機的點火系統(tǒng)等。凸輪機構在輕工機械中也有廣泛應用，如印刷機、卷煙機、紡織機械等。030201凸輪機構的應用領域凸輪機構最早可追溯到古代中國的水漏和日晷等計時儀器中，但直到15世紀歐洲人才開始對其進行系統(tǒng)的研究。歷史隨著科技的不斷進步，凸輪機構的設計和制造技術也不斷完善，新型材料和制造工藝的應用使得凸輪機構的應用范圍更加廣泛。同時，隨著自動化和智能化技術的不斷發(fā)展，凸輪機構在未來的應用前景將更加廣闊。發(fā)展凸輪機構的歷史與發(fā)展CHAPTER凸輪機構的工作原理02通常是一個具有曲線輪廓的盤形零件，它可以繞固定軸線轉動。凸輪與凸輪接觸并傳遞運動和動力的構件，通常是一個可以繞固定軸線轉動的盤形零件。從動件支撐和固定凸輪和從動件的構件。機架凸輪機構的組成0102凸輪機構的工作過程凸輪的轉動和從動件的移動或轉動可以按照特定的運動規(guī)律進行設計，以實現(xiàn)所需的運動軌跡和運動特性。凸輪的轉動通過從動件的運動傳遞到輸出軸，實現(xiàn)運動和動力的傳遞。簡諧運動規(guī)律從動件在運動過程中以正弦或余弦函數(shù)的方式進行移動或轉動。等速運動規(guī)律從動件在運動過程中以恒定的速度進行移動或轉動。函數(shù)運動規(guī)律根據(jù)特定的函數(shù)關系，如線性、拋物線、雙曲線等，從動件在運動過程中進行移動或轉動。凸輪機構的運動規(guī)律03滾子從動件從動件與凸輪之間通過滾子進行接觸，可以減小接觸應力并提高機構的承載能力。01尖頂從動件從動件的頂部為尖頂形狀，通常用于實現(xiàn)精確的運動軌跡和傳動比。02平頂從動件從動件的頂部為平頂形狀，通常用于實現(xiàn)較平穩(wěn)的運動軌跡和傳動比。凸輪機構的從動件運動規(guī)律CHAPTER凸輪機構的類型與特點03總結詞盤形凸輪機構是最常見的凸輪機構，具有結構簡單、制造方便、工作可靠等優(yōu)點。詳細描述盤形凸輪機構通常由凸輪、從動件和機架組成，凸輪的輪廓形狀決定了從動件的位移、速度和加速度。這種機構的運動規(guī)律可以通過各種函數(shù)曲線實現(xiàn)，如正弦、余弦、正切等。盤形凸輪機構總結詞圓柱凸輪機構是一種特殊類型的凸輪機構，適用于需要較大行程和較高轉速的場合。詳細描述圓柱凸輪機構的凸輪呈圓筒形，與從動件之間形成滾動摩擦，因此具有較好的傳力性能和較低的摩擦阻力。這種機構的運動規(guī)律可以通過在圓柱表面刻畫各種曲線實現(xiàn)。圓柱凸輪機構總結詞圓錐凸輪機構是一種具有較大傳動范圍和較高承載能力的凸輪機構。詳細描述圓錐凸輪機構的凸輪呈圓錐形，與從動件之間形成滑動摩擦。由于圓錐的母線與軸線呈一定角度，因此可以實現(xiàn)多軸向的復雜運動。這種機構的運動規(guī)律可以通過在圓錐表面刻畫各種曲線實現(xiàn)。圓錐凸輪機構CHAPTER凸輪機構的設計與優(yōu)化04首先明確凸輪機構需要實現(xiàn)的功能，如傳動、分度、開關控制等。功能需求分析根據(jù)功能需求，選擇合適的凸輪機構運動規(guī)律，如等速、等加速等減速、余弦加速度等。運動規(guī)律選擇根據(jù)工作負載和運動速度，選擇合適的材料和熱處理工藝，以確保機構的機械性能和壽命。材料與熱處理凸輪機構的設計原則理論設計法基于理論力學和機械設計原理，通過數(shù)學建模和計算來確定凸輪機構的基本參數(shù)。經(jīng)驗設計法根據(jù)已有的設計經(jīng)驗和實際應用案例，通過試湊和調整來確定凸輪機構的基本參數(shù)。CAD輔助設計利用計算機輔助設計軟件，進行三維建模、運動仿真和優(yōu)化設計，提高設計效率和準確性。凸輪機構的設計方法在滿足功能和強度要求的前提下，減小凸輪機構的尺寸，以減小整個機械系統(tǒng)的體積和重量。尺寸優(yōu)化優(yōu)化凸輪機構的運動性能，如減小運動沖擊、提高運動平穩(wěn)性和精度等。運動性能優(yōu)化根據(jù)工作負載和運動速度，選擇合適的材料和熱處理工藝，以降低制造成本和提高機構性能。材料與工藝優(yōu)化綜合考慮尺寸、運動性能、材料與工藝等多個因素，進行多目標優(yōu)化設計，以實現(xiàn)凸輪機構的綜合性能最優(yōu)。多目標優(yōu)化凸輪機構的優(yōu)化設計CHAPTER凸輪機構的制造與維護05根據(jù)工作需求選擇合適的材料，如鑄鐵、鑄鋼、合金鋼等，確保機構具有足夠的強度和耐磨性。材料選擇通過熱處理提高材料的機械性能，如硬度、韌性和抗疲勞性能。熱處理工藝采用車、銑、刨、磨等工藝對凸輪進行精密加工，確保其幾何精度和表面光潔度。加工工藝凸輪機構的制造工藝定期對凸輪機構進行全面檢查，包括各部件的磨損情況、潤滑狀況和安裝情況。定期檢查按照規(guī)定使用合適的潤滑劑，定期對機構進行潤滑，以減少磨損和摩擦。潤滑保養(yǎng)對機構的間隙和緊固件進行檢查和調整，確保機構運行平穩(wěn)、安全可靠。調整與緊固凸輪機構的維護保養(yǎng)定期檢查凸輪的磨損情況，如發(fā)現(xiàn)磨損嚴重應及時更換。凸輪磨損軸承損壞會導致機構運行不平穩(wěn)或卡滯，需及時更換軸承。軸承損壞潤滑不良會導致機構摩擦增大、發(fā)熱甚至卡滯，應定期檢查潤滑狀況，確保潤滑良好。潤滑問題安裝不正確或緊固件松動會導致機構運行不穩(wěn)定或產(chǎn)生噪音，需重新安裝或緊固相關部件。安裝問題凸輪機構的常見故障與排除方法CHAPTER凸輪機構的應用實例06凸輪機構廣泛應用于汽車發(fā)動機的配氣機構中，通過控制氣門的開啟和關閉，實現(xiàn)進氣和排氣的過程。凸輪機構也用于汽油機的點火系統(tǒng)中，通過控制點火時間，使汽油發(fā)動機能夠正常運轉。凸輪機構在汽車工業(yè)中的應用汽油機點火系統(tǒng)配氣機構凸輪機構在機械制造中的應用自動化生產(chǎn)線凸輪機構在自動化生產(chǎn)線中起到關鍵作用，如控制機械手的運動軌跡，實現(xiàn)自動化裝配。精密加工凸輪機構在精密加工領域也有廣泛應用，如