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具有凹槽的凸輪可使從動(dòng)件傳遞確定的運(yùn)動(dòng),為確動(dòng)凸輪的一種。一般情況下凸輪是主動(dòng)的,但也有從動(dòng)或固定的凸輪。
由凸輪的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)是推動(dòng)從動(dòng)件作規(guī)定往復(fù)移動(dòng)或擺動(dòng)的機(jī)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(dòng)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(dòng)件與凸輪作點(diǎn)接觸或線接觸,有滾子從動(dòng)件、平底從動(dòng)件和從動(dòng)件等。從動(dòng)件能與任意復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸,可實(shí)現(xiàn)任意運(yùn)動(dòng),但容易磨損,適用于傳力較小的低速機(jī)構(gòu)中。
凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,適用于要求從動(dòng)件作間歇運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。它與液壓和氣動(dòng)的類似機(jī)構(gòu)比較,運(yùn)動(dòng)可靠,因此在自動(dòng)機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、印刷機(jī)和紡織機(jī)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(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)緊湊,適用于要求從動(dòng)件作間歇運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合。它與液壓和氣動(dòng)的類似機(jī)構(gòu)比較,運(yùn)動(dòng)可靠,因此在自動(dòng)機(jī)床、內(nèi)燃機(jī)、印刷機(jī)和紡織機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。但凸輪機(jī)構(gòu)易磨損,分割器高速凸輪的設(shè)計(jì)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(shí)的壓應(yīng)力,可用赫芝公式進(jìn)行計(jì)算,應(yīng)使計(jì)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(dòng)、潤(rùn)滑和加工情況等。
為使凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的加速度及其速度變化率相差太大,同時(shí)考慮動(dòng)量、振動(dòng)、凸輪尺寸、彈簧尺寸和工藝要求等問題,還可設(shè)計(jì)出其他運(yùn)動(dòng)規(guī)律。應(yīng)用較多的幾段曲線組合而成的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)規(guī)律等,利用電子計(jì)算機(jī)也可以隨意組合成各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。還可以采用多項(xiàng)式表示的運(yùn)動(dòng)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(jì)出凸輪廓線。