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具有凹槽的凸輪可使從動件傳遞確定的運動,為確動凸輪的一種。一般情況下凸輪是主動的,但也有從動或固定的凸輪。
由凸輪的回轉(zhuǎn)運動或往復(fù)運動是推動從動件作規(guī)定往復(fù)移動或擺動的機構(gòu)。凸輪具有曲線輪廓或凹槽,有盤形凸輪、圓柱凸輪和移動凸輪等,其中圓柱凸輪的凹槽曲線是空間曲線,因而屬于空間凸輪。從動件與凸輪作點接觸或線接觸,有滾子從動件、平底從動件和從動件等。從動件能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸,可實現(xiàn)任意運動,但容易磨損,適用于傳力較小的低速機構(gòu)中。
凸輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,適用于要求從動件作間歇運動的場合。它與液壓和氣動的類似機構(gòu)比較,運動可靠,因此在自動機床、內(nèi)燃機、印刷機和紡織機中得到廣泛應(yīng)用。
凸輪是分割器的重要組成部分,為了使凸輪與滾子始終保持接觸,必須要通過外力約束分度箱。
輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,適用于要求從動件作間歇運動的場合。它與液壓和氣動的類似機構(gòu)比較,運動可靠,因此在自動機床、內(nèi)燃機、印刷機和紡織機中得到廣泛應(yīng)用。但凸輪機構(gòu)易磨損,分割器高速凸輪的設(shè)計比較複雜,分割器造要求較高。
但凸輪容易磨損,主要原因之一是接觸應(yīng)力較大。凸輪與滾子的接觸應(yīng)力可以看作是半徑分別等于凸輪接觸處的曲率半徑和滾子半徑的兩圓柱面接觸時的壓應(yīng)力,可用赫芝公式進行計算,應(yīng)使計算應(yīng)力小于許用應(yīng)力。促使凸輪磨損的因素還有載荷特性、幾何參數(shù)、材料、表面粗糙度、腐蝕、滑動、潤滑和加工情況等。
為使凸輪機構(gòu)運動的加速度及其速度變化率相差太大,同時考慮動量、振動、凸輪尺寸、彈簧尺寸和工藝要求等問題,還可設(shè)計出其他運動規(guī)律。應(yīng)用較多的幾段曲線組合而成的運動規(guī)律,諸如變形正弦加速度、變形梯形加速度和變形等速的運動規(guī)律等,利用電子計算機也可以隨意組合成各種運動規(guī)律。還可以采用多項式表示的運動規(guī)律,以獲得一連續(xù)的加速度曲線。為了獲得滿意的加速度曲線,還可以任意用數(shù)值形式給出一條加速度曲線,然后用有限差分法求出位移曲線,后設(shè)計出凸輪廓線。