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凸轮机构组成 特点和分类

来源:曜田精密发表时间:2015-09-10

1) 凸轮机构的组成和特点
凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。应用如下:当从动件的位移、速度、加速度必须严格地按照预定的规律变化是(比铰链四杆机构更容易实现);当要求原动件凸轮做连续运动而从动件必须做间歇运动时,使用凸轮机构是更简便的。
 
2) 凸轮机构的分类
凸轮按其形状分为盘型凸轮、移动凸轮和圆柱凸轮(属空间凸轮),从动件可相对机架做往复直线运动货往复摆动。为了减少从动件尖顶与凸轮的磨损和提高承载能力,实际设计时,往往用凸轮滚子轴承代替从动导杆的尖顶,此时凸轮的曲线与实际曲线是不同的。设计时,要注意凸轮滚子的半径应小于实际凸轮轮廓曲线中的最小半径。
如下图所示为盘型凸轮机构,主动的盘型凸轮1绕轴线旋转,尖底从动件2在固定到导套3中上下移动。有运动仿真模型可知,在主动盘型凸轮转动到上下两个圆弧段时,尖底从动件2间歇。

一个盘型凸轮机构运动图

如下图所示为移动凸轮机构,主动移动凸轮在水平方向移动时,尖底从动杆上下移动。
一个移动凸轮机构结构图

如下图所示为圆柱凸轮机构,主动的圆柱凸轮绕自身轴线旋转时,尖底从动杆上下移动。
一个圆柱凸轮机构图

为了使从动杆实现给定的运动规律,从动杆应与凸轮保持良好的接触。其方法可使用外力锁合,如使用拉、压弹簧等实施弹性锁紧,也可以用几何锁合,依靠凸轮和从动件的特殊几何形状保证凸轮滚子始终接触。凸轮分割器产品就是类似的运动方式。
下图凸轮滚子轴承始终与凸轮凹槽的两侧接触,从动件是一个摆动杆。
凸轮几何锁合图解

下图所示从动件是个平底从动件,由于改善了接触情况,在润滑良好时,可用于高速凸轮。
凸轮平底从动件机构解析图

设计一般凸轮机构主要是设计凸轮的轮廓,该轮廓应与从动件的运动规律相对应,所以事先要选定从动件的运动规律(运动方程式),即位移、速度、加速度随时间的变化规律,然后确定基本参数,如最大升程、按从动件的运动周期与凸轮转角的对应关系、滚子半径、计算基圆半径等,就可以绘制凸轮轮廓了,最后再核算凸轮上的最大压力角,使其值小于许用压力角。凸轮机构的设计和计算

此文关键字:凸轮