凸轮和从动件机构如何工作

凸轮和从动件机构如何工作
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概念及定义

  • 凸轮是一种旋转的机械元件,它给另一个称为从动件的元件以往复或振荡的运动。凸轮和从动件有一个点或线接触,构成一个更高的对。

  • 它们之间的接触由外力维持,外力一般由弹簧提供,有时也由从动件本身的重量提供。

  • 凸轮将一个元件的旋转运动转换为往复(线性)运动或振荡运动。凸轮是驱动件,从动件是从动件。

凸轮从动件机构广泛用于操作内燃机的进气门和排气门。它们被用于挂钟和进刀机构自动车床。它们也用于剪纸机械和纺织机械。

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凸轮的分类

凸轮可以从许多方面分类。最重要的分类是基于运动和位移从动件相对于旋转轴或凸轮的振荡。基于此,凸轮的类型如下:

  • 径向或圆盘凸轮在径向凸轮中,凸轮的工作面设计使从动件在垂直于凸轮轴的平面上运动,执行往复或振荡运动。

  • 圆柱凸轮在这种类型的凸轮,从动件或往复或振荡在一个平面平行于凸轮的轴。在这种情况下,一个圆周轮廓被切割在圆柱体的表面,它围绕自己的轴旋转。从动件在气缸表面的凹槽内运动,在平行于旋转轴的平面内往复运动。

  • 楔形凸轮:在这里,凸轮有平移运动,凸轮的轮廓形成在凸轮的一侧。

凸轮从动件的分类

根据表面接触:

  • 刀刃般的追随者:这些结构很简单。从动件与凸轮的接触端有锋利的刀刃,因此被称为。凸轮与从动件之间的运动是滑动的。它没有在实践中使用,因为小面积的接触面导致在边缘磨损率高,由于运动的传递可能不准确,如所期望的那样。

  • 滚子从动件:从动件接触端为滚子,凸轮与从动件之间存在滚动运动。与刀刃从动器相比,由于摩擦较少,磨损率较小。这些被用于飞机发动机和石油发动机。

  • 平脸或蘑菇追随者:用于空间有限的地方操作汽车发动机的气门。接触面是完全平坦的。导轨与从动件之间的侧推力大大减小。当平面为圆形时,称为蘑菇从动件。

  • 球形的追随者:从动件接触端为球形时。

根据从动件的运动路径:

  • 径向追随者:在径向从动件中,从动件沿穿过凸轮中心的轴平移。

  • 偏置从动件:从动件的轴运动远离凸轮的转动中心轴。

来源:

凸轮和从动件设计基础

凸轮与从动件速度设计

凸轮和从动件术语的图像