凸轮难理解?一篇文章帮你搞定他!

来源:m6米乐在线入口    发布时间:2024-03-11 22:38:41

  不要小瞧这么一个名字,许多考生并不能完整的说出对应凸轮机构的命名,而这也是专业课考点之一。我们对示例名称进行拆分,可大致分为四个部分,分别为

  虽然按从动件方式分类很简单,但若是和接触方式分类一组合就会显得极为繁杂了,不过我们也不用太过担心,我们只需要记住以下三幅图即可:

  将这三类从动件和之前的直动、摆动任意组合,即可得到六类凸轮,这基本上就涵盖了我们考试会遇到的全部情况。

  按锁合方式分类,可能很多同学没怎么听说过,这确实是书本上一个非常冷门的知识点,但是我们的实际生产中却经常接触这样的一个问题,而且,它可以出一些很奇怪的题,不信你瞧:

  相信同学们看到上面这个图,一定是非常眼熟,当年自由度可没少在这里吃亏,高副为何会是一个呢?

  同学们看,凸轮的形状是雷洛三角形(不清楚的同学可以去),也就是说它任意时刻上下点之间是等距的,那么上下的杆件永远都与之接触,但是问题就在于凸轮往上推时只有上面的杆件受力,往下推则只有下面的杆件受力,同学们可以删去一根就可以看出来了,也就是说,虽然一直有两个高副接触点,但是同一时刻只有一个在起作用。是不是很神奇?

  最后,按凸轮的形状分类,我们最常见的就是盘型凸轮,它有着轮廓简单、便于作图的优势。而除了盘型凸轮,还有各种异形凸轮,比如:

  这一般用在不方便使用杆件的场合,例如杆件尺寸过小等等,通过高副低代就能够获得原有的四杆机构。

  相较于四杆机构满足某些轨迹的设计极为复杂而言,利用凸轮来满足轨迹既可以让机构的尺寸变得很小,也能保证轨迹的精准性。而在某些特殊的机构中,更是能够达到四杆机构实现不了的功能。

  如图,随着凸轮的角度变化,它所受到的力是连续施加的,这样就能够获得合适的夹紧力。除了夹紧机构,其他机构中不同的凸轮也能够更好的起到不同的效果,例如汽车发动机中的凸轮轴,就是这一个应用的典型例子。

  应该是小些好,因为滚子取的越大,其外凸部分曲率最小值就会越小,即凸轮某一部分会变尖,此时磨损会很大。

  现在,我们已了解了凸轮机构按照不同的方式来进行分类的方法了,回到开头的问题,如何命名一个凸轮机构,首先判断从动件的类型,因为只有直动的从动件才有偏心和对心之分;之后判断接触方式,我们之前介绍了三种接触类型从动件,最后,就凸轮形状来说,对于大多数考题,试卷上所展示的机构大多是平面简图,绝大多数情况是盘型凸轮。

  最后回到开始的例子,命名模板为是否偏心从动件运动方式接触处从动件几何形状凸轮形状。从动件的运动方式为直动,因此分析推杆是否偏心,明显看出推杆的运动方向与凸轮的旋转中心不在同一直线上,故为偏心,再加上接触处的几何形状为滚子,且凸轮为盘型凸轮,所以该机构全称为偏心直动滚子从动件盘型凸轮机构。

  ,直接就可以在原图上观察出来,这里就不详细讲了,唯一必须要格外注意的点就是对于有滚子从动件的凸轮机构来说要注意区分理论廓线和实际廓线。后面三点的解题都要基于理论廓线进行。第二个考点主要有两种方式,第一种是

  ,第二种是已知从动件与凸轮的接触点。必须要格外注意题目给定的凸轮转动方向,反转法求不同位置的从动件时旋转方向要与凸轮转动方向相反。第三个考点的压力角能够准确的通过画出的从动件的直接标出来,而

  对于对心凸轮机构来说,其推程最大压力角与回程最大压力角的大小是相同的,因此无需区分,但对于偏心凸轮机构来说,推程最大压力角与回程最大压力角的大小不同,因此如果题目要求作出凸轮整个运动过程的最大压力角,就需要分别找出推程和回程的最大压力后,在比较后选出最大的压力角。

  与凸轮几何中心和凸轮旋转中心连线相垂直时。注:与直动偏置尖顶/滚子从动件凸轮机构类似,

  ,因此也需要将两个运动阶段的最大压力角都找出来后比较找出最大的那一个。>

  比如直动偏心滚子从动件凸轮机构可以转化为偏心曲柄滑块机构做多元化的分析,偏心曲柄滑块机构的最大压力角出现在在曲柄垂直于滑块导路的时候,这就对应直动偏心滚子从动件凸轮机构的凸轮几何中心与旋转中心的连线垂直于从动件导路的时候,曲柄滑块有两种曲柄垂直于滑块导路的情况,对应直动偏心滚子从动件凸轮机构推程和回程各自对应阶段的最大压力角。剩余凸轮机构转化为四杆机构后的分析就留给读者自己研究了。

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