凸轮
凸轮机构介绍

4、根据从动件的运动形式分
移
动 从 动
( 对 心
件、
凸偏
轮置 机)
构
摆动从动件凸轮机构
0'
第二节 从动件运动规律设计
一、平面凸轮机构的结构和主要参数
S 从动件位移曲线 (,S)
BC B’
S h
基圆
0 O
A
e
0 ’
’
O (A) B
Dh
2π
0 ’ ’
0
推远程休运止动角角回近程休运止动角角
30
.650
Y yB rr sin
dxB d dy B d
2 240 0,2 200 .650
X1 52.81
dxB d (ds d e)sin (s s0)cos
Y1 16.59
dyB d (ds d e)cos (s s0)sin
s1
0,
s2
80 2 3
20
8.49, xB1
[1 cos(1.2
55.39, yB1
3)] 26.18
18.12
实际廓线上点的坐标x:B2
X xB rr cos tg
36
dx B dy B
.03,
yB2 6.95
1 600, 1
dxB d dy B d
b、刀具中心轨迹方程
c
滚子
rr
'
砂轮
rc
rc-rr
滚子
rr
c
'
xC xB rr cos
rr-rc
第三章凸轮机构

第三章凸轮机构§3-1凸轮机构的组成和类型一、凸轮机构的组成1、凸轮:具有曲线轮廓或沟槽的构件,当它运动时,通过其上的曲线轮廓与从动件的高副接触,使从动件取得预期的运动。
2、凸轮机构的组成:由凸轮、从动件、机架这三个大体构件所组成的一种高副机构。
二、凸轮机构的类型1.依照凸轮的形状分:空间凸轮机构:盘形凸轮:凸轮呈盘状,而且具有转变的向径。
它是凸轮最大体的形式,应用最广。
移动(楔形)凸轮:凸轮呈板状,它相关于机架作直线移动。
盘形凸轮转轴位于无穷远处。
空间凸轮机构:圆柱凸轮:凸轮的轮廓曲线做在圆柱体上。
2.依照从动件的形状分:(1)尖端从动件从动件尖端能与任意形状凸轮接触,使从动件实现任意运动规律。
结构简单,但尖端易磨损,适于低速、传力不大场合。
(2)曲面从动件:从动件端部做成曲面,不易磨损,利用普遍。
(3)滚子从动件:滑动摩擦变成转动摩擦,传递较大动力。
(4)平底从动件优势:平底与凸轮之间易形成油膜,润滑状态稳固。
不计摩擦时,凸轮给从动件的力始终垂直于从动件的平底,受力平稳,传动效率高,经常使用于高速。
缺点:凸轮轮廓必需全数是外凸的。
3.依照从动件的运动形式分:4.依照凸轮与从动件维持高副接触的方式分:(1)力封锁型凸轮机构:利用重力、弹簧力或其它外力使从动件与凸轮轮廓始终维持接触。
封锁方式简单,对从动件运动规律没有限制。
5、其它反凸轮机构:摆杆为主动件,凸轮为从动件。
应用实例:自动铣槽机应用反凸轮实现料斗翻转§3-2凸轮机构的特点和功能一.凸轮机构的特点一、优势:(1)结构简单、紧凑,具有很少的活动构件,占据空间小。
(2)最大优势是关于任意要求的从动件运动规律都能够毫无困难地设计出凸轮廓线来实现。
2、缺点:由于是高副接触,易磨损,因此多用于传力不大的场合。
二.功能1、实现无特定运动规律要求的工作行程应用实例:车床床头箱中利用凸轮机构实现变速操纵2、实现有特定运动规律要求的工作行程应用实例:自动机床中利用凸轮机构实现进刀、退刀3、实现对运动和动力特性有特殊要求的工作行程应用实例:船用柴油机中利用凸轮机构操纵阀门的启闭4、实现复杂的运动轨迹应用实例:印刷机中利用凸轮机构适当组合实现吸纸吸头的复杂运动轨迹§3-3从动件运动规律设计一.基础知识1、从动件运动规律:从动件的位移、速度、加速度及加速度转变率随时刻或凸轮转角转变的规律。
机械原理-凸轮讲解

机械原理-凸轮讲解
凸轮是一种用于转换直线运动和回转运动的机械元件。
它通常是一个圆柱形的轴,轴上有一个或多个凸起的部分,称为凸轮。
凸轮的形状可以根据需要来设计,例如圆形、椭圆形、心形等。
凸轮通常和一个或多个从动件(例如连杆、摇杆等)连接在一起,通过凸轮的运动来驱动从动件的运动。
凸轮的工作原理是通过轴的旋转来改变凸轮的相对位置,从而改变从动件的运动方式和运动轨迹。
当凸轮旋转时,凸轮上的凸起部分会与从动件接触,使从动件受到推动或拉动,产生直线运动。
凸轮的形状决定了从动件的运动轨迹,可以实现各种不同的工作要求。
凸轮的应用非常广泛。
例如,在汽车发动机中,凸轮通过推动气门来控制燃油的进出;在印刷机中,凸轮通过控制印刷滚筒的运动来实现印刷;在机床中,凸轮通过驱动工作台或刀具来实现加工。
1
总之,凸轮是一种重要的机械元件,通过其特殊的形状和运动方式,可以实现直线和回转运动的转换,并在各种机械设备中发挥重要的
作用。
2。
第三章凸轮机构

作图:
四.摆线运动规律(正弦运动规律):
s hh[1/[10 csoisn2(2(//0]0/)/(02)]
a2h12 sin2(/0)/02
速度、加速度均连 续没有突变,无冲击。 可用于高速传动。
冲击。用于中、低
速场合。
V0=0,
等加速等减速
s
1 2
at 2
当时间为→ 位移为 →
1 1
: :
2 4
: :
3 9
:4 :16
作图: (推程)
前半行程(h/2)→等加速 →将每半行程时 →位 1 : 4 : 9 :16 后半行程(h/2)→等减速 间分为χ(4) 份 移 16 : 9 : 4 : 1
3.3 凸轮机构的压力角
凸轮机构中的作用力与凸轮机构压力角
压力角:从动件运动方向与受力方向 夹角的锐角。 压力角越小,机构传动效率越好。 压力角过大,机构将处于自锁状态。 许用压力角:推程[α]=30°-40°
max
压力角与凸轮机构尺寸的关系
tanPCOP OC
BC BC
OCe
BCs r02e2
凸轮的轮廓线是按照从动件的运动规律来设计的
§3-2从动件的常用运动规律 p.41
(一)凸轮运动常用术语:图3-5 p.42
基圆:以轮廓的最小向径所作的圆r0-基圆半径 推程:从动件从离回转中心最近→最远的这一过程。 升程h:推程所移动的距离。
推程运动角φ0 : 与推程对应的凸轮转角
远休止角φS: 从动件在最远位置不动时对应的凸轮转角
第3章 凸轮机构

应用:中速、中载。
h s2 1 cos( 1 ) 2 t h1 v2 sin( 1 ) 2 t t h 2 12 a2 cos( 1 ) 2 2 t t
24
余弦加速度运动规律
从动件回程简谐运动方程
25
从动件运动规律的选择
(1)满足机器的工作要求; (2)使凸轮机构具有良好的动力性能; (3)使凸轮轮廓便于加工,尽量采用圆弧、直线等 易加工曲线。
26
3.3 凸轮轮廓设计
根据工作要求合理地选择从动件的运动 规律后,可按照结构允许的空间等具体要求, 初步确定凸轮的基圆半径,然后绘制凸轮的 轮廓。 图解法 解析法
看其中最大值max是否超 过许用压力角[] 。如超过,
应修改,常用的办法是加大
基圆半径。
42
3.4.2 基圆半径的确定
基圆大小影响凸轮机构的尺寸,欲使结构紧 凑,应减小基圆半径;但基圆半径减小会增大压 力角。 先根据凸轮的具体结构条件试选凸轮基圆半 径,对所作的凸轮轮廓校核压力角,若不满足要 求,则增大基圆半径然后再设计校核,直至满足
8’
9’ 11’ 12’
13’ 14’ 9 11 13 15
e
ω A
k12 k11 k10 k9 kk k1314 15
-ω 1
1 3 5 78
15’ 15 14’ 14 13’
设计过程
1、选比例尺μ
l
=μ s作基圆r0,偏置圆e;
12’
k 13 k21 12 k k8 k4 3 k7k6 k5 11 10 9
27
直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制—— 反转法原理 1 对心尖顶移动从动件盘形凸轮 2 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮 3 对心滚子移动从动件盘形凸轮 4 偏置滚子移动从动件盘形凸轮 5 摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
第3章 凸轮机构

2 0
02
a
4h12
/
2 0
推程时等减速段
s
h 2h(0 4h1 (0
)2 /
)
/
2 0
2 0
a
4h12
/
2 0
速度连续,加速度不
连续,称为柔性冲击。
用于中、低速场合。
§3 – 2 从动件的常用运动规律
V0=0,
等加速等减速
s
1 2
at 2
当时间为→ 位移为 →
1 1
: :
2 4
: :
对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构 摆动滚子从动件盘形凸轮机构
§3 – 2 从动件的常用运动规律
凸轮机构的运动循环及基本名词术语
凸轮机构的一个运动循环大 致包括:推程、远休程、回 程、近休程四个部分
§3 – 2 从动件的常用运动规律
基圆:以轮廓的最小向径所作的圆 r0-基圆半径 推程:从动件从离回转中心最近→最远的这一过程。 升程h:推程所移动的距离。
机械设计基础
机械设计基础
绪论
机械零件设计概论
平面机构的自由度和速度分析
连接
平面连杆机构
齿轮传动
凸轮机构
蜗杆传动
齿轮机构
带传动和链传动
轮系
轴间歇运动机构 机构运转速 Nhomakorabea波动的调节
滑动轴承
滚动轴承
联轴器、离合器和制动器
回转件的平衡
弹簧
第3章 凸轮机构
§3 – 1 凸轮机构的应用和类型 §3 – 2 从动件的常用运动规律 §3 – 3 凸轮机构的压力角 §3 – 4 图解法设计凸轮轮廓 §3 – 5 解析法设计凸轮轮廓*
什么是凸轮机构
凸轮机构设计

随着现代制造技术的不断进步,凸轮机构正向着高精度、高效率、高可靠性、 低噪音等方向发展。同时,为了满足不同领域的需求,凸轮机构的类型也在不 断增加和完善。
02
凸轮机构设计基础
设计目标与要求
实现预期的运动规律
01
根据工作要求,设计凸轮轮廓以实现从动件预期的运动规律,
如匀速、匀加速、简谐运动等。
结构优化方法探讨
优化设计理论
运用优化设计理论和方法,对凸轮机构的结构参数进行优化设计 ,提高机构的性能。
有限元分析
利用有限元分析技术对凸轮机构进行应力、应变和疲劳寿命分析, 为结构优化提供依据。
试验验证
通过试验验证优化设计的有效性,对优化前后的凸轮机构性能进行 对比分析,确保优化设计的可行性。
06
装配与调试
将加工完成的凸轮机 构各部件进行装配, 并进行调试以确保机 构运转顺畅。
关键工艺参数控制
热处理温度和时间
严格控制淬火、回火等热处理 的温度和时间,确保材料达到
所需的机械性能。
切削用量和切削速度
合理选择切削用量和切削速度 ,以保证加工效率和加工质量 。
磨削参数
根据凸轮机构的材质和精度要 求,选择合适的磨削参数,如 砂轮类型、磨削深度等。
速度分析
通过求导得到从动件的速 度表达式,进而分析速度 的变化规律。
加速度分析
对速度表达式进行求导, 得到从动件的加速度表达 式,用于分析加速度的变 化规律。
动力学建模与求解
建立动力学模型
根据凸轮机构的结构特点和工作 原理,建立相应的动力学模型, 包括质量、刚度、阻尼等参数。
求解动力学方程
采用数值计算方法(如龙格-库 塔法、欧拉法等)对动力学方程 进行求解,得到从动件在任意时
凸轮机构

§ 12.1.2 凸轮机构的应用
自动机床进刀凸轮机构
当圆柱凸轮绕其轴线 转动时,通过其沟槽 与摆杆一端的滚子接 触,并推动摆杆绕固 定轴按特定的规律作 往复摆动,同时通过 摆杆另一端的扇形齿 轮驱动刀架实现进刀 或退刀运动。
1-圆柱凸轮 2-摆杆 3-滚子
绕线机凸轮机构
这种凸轮在运动中能 推动摆动从动件2实 现均匀缠绕线绳的运 动学要求。
为保证凸轮机构在整个运动周期中均 能满足 max [ ] ,应选取计算结果
中的最大值作为凸轮的基圆半径。
2.借助诺模图
4.许用压力角[α]及从动件的运动规律
s
Bmax v D2 K d 2' d 2' d1 δ1 D1 B0 O d2 d 1' d 1'
- [ α2 ] 90 ° 90 ° - [ α2 ] 90 ° -[ α2 ] -[ α 2 ] 90 °
δ2
- [ α1 ] 90 ° -[ α1 ] 90 ° 90 ° - [ α1 ] -[ α1 ] 9 0°
s'
5.滚子半径的选择
为保证滚子及转动轴有足够的强度和寿命, 应选用较 大的滚子半径rT, 然而滚子半径rT的增大受到理论轮廓曲线 上最小曲率半径ρmin的制约, 如图所示。
第十二章 凸轮机构
概 述
凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件,它通 过与从动件的高副接触,在运动时可以获得连续或不 连续的任意预期运动。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。 由于凸轮机构具 有多用性和灵活性, 因此广泛应用于机械、 仪器、 操 纵控制装置和自动生产线中, 是自动化生产中主要的驱 动和控制机构。但由于凸轮机构是高副机构,易于磨 损,因此只适用于传递动力不大的场合。
凸轮机构

从动件的运动规律
从动件的运动规律
• 远休止与远休止角: 当凸轮廓线上对应的圆弧段与
从动件接触时,从动件在距凸轮轴心的最远处静止不动。 这一过程称为远休止,此过程对应凸轮所转过的角度称为 远休止角Φs 。
从动件的运动规律
• 回程与回程角: 当凸轮廓线上的曲线段与从动件接
触时,引导从动件由最远位置返回到位移的起始位置。 从动件的这一运动行程称回程,此过程对应凸轮所转过 的角度称为回程角Φ/。
1-凸轮 2-气阀 3-内燃机壳体
如图所示为自动机床中 的进刀凸轮机构。
凸轮机构的应用和分类
当圆柱凸轮绕其轴线转动 时,通过其沟槽与摆杆一 端的滚子接触,并推动摆 杆绕固定轴按特定的规律 作往复摆动,同时通过摆 杆另一端的扇形齿轮驱动 刀架实现进刀或退刀运动。
1-圆柱凸轮 3-滚子
2-摆杆
凸轮机构的应用和分类
平面凸轮机构基本尺寸的确定
2、常见的盘形凸轮机构的压力角
平面凸轮机构基本尺寸的确定
3、压力角对凸轮机构受力的影响
其他条件相同时,压力角 越大,推动从动件所需的 作用力越大;
当压力角非常大时,理论 上作用力为无穷大时才能 推动从动件,此时凸轮机 构将发生自锁。
平面凸轮机构基本尺寸的确定
二、基圆半径对压力角的影响
增大基圆半径,可使凸轮机构的压力角减小;
增大基圆半径会使凸轮机构的整体尺寸增大 在压力角不超过许用值的原则下,应尽可能采用较 小的基圆半径。
平面凸轮机构基本尺寸的确定
三、滚子半径的选择 1、滚子半径对实际廓线的影响
平面凸轮机构基本尺寸的确定
r
可画出正常的实际廓线
r
实际廓线变尖
r
实际廓线干涉,导致 运动失真。
第三章 凸轮机构

凸轮机构的应用和类型 从动件的常用运动规律 图解法设计凸轮轮廓 设计凸轮机构应注意的问题
§3-1 凸轮机构的应用和类型
凸轮机构是一种常用机构,常用于自动化和 凸轮机构是一种常用机构, 半自动化机械中。 半自动化机械中。 一、凸轮机构的组成
凸轮机构由机架、 凸轮机构由机架、 凸轮和从动件组成。 凸轮和从动件组成。 通常,凸轮为主动件, 通常,凸轮为主动件, 作匀速运动, 作匀速运动,从动件 随主动件按一定规律 运动。改变凸轮形状, 运动。改变凸轮形状, 从动件运动规律改变。 从动件运动规律改变。
常用加大凸轮基圆半 受力分析: F”=F’tgα 受力分析: 有害力 F”=F’tgα 径的方法减小α 径的方法减小αmax F’一定时 一定时, F”↑ 当F’一定时,α↑, F”↑;当α增 大到一定程度时, F’’引起的摩 大到一定程度时,由F’’引起的摩 擦力将大于F’ 擦力将大于F’ ,此时机构发生 自锁”现象。因此,需控制α “自锁”现象。因此,需控制α。 直动从动件 [α]max=30° =30° 摆动从动件 [α]max=45° =45°
§3-2 从动件的常用运动规律
设计凸轮机构时,首先应根据工作要求确定从动件 设计凸轮机构时, 的运动规律.然后按照这一运动规律设计凸轮轮廓线。 的运动规律.然后按照这一运动规律设计凸轮轮廓线。
一、凸轮机构运动 中的基本概念
从动件位移线图: 从动件位移线图: 在以凸轮转角 凸轮转角为 在以凸轮转角为 横坐标, 横坐标, 从动件位移 为纵坐标的直角坐 纵坐标的直角坐 标系中画出从动件 位移和凸轮转角间 的关系曲线。 的关系曲线。
习题讲解
P51: P51:题3-1、3-2
作 业
P51: P51:题3-3、3-4、3-6
凸轮参数与替换

凸轮参数与替换一、凸轮的概述凸轮是机械传动中常用的一种元件,它可以将旋转运动转化为直线运动或者改变运动方向。
凸轮通常由圆柱体和曲面构成,其中曲面被称为凸轮面,可以根据需要设计不同形状的凸轮面来实现不同的机械运动。
二、凸轮参数1. 凸轮高度凸轮高度是指从基圆到凸轮面最高点的距离,也叫做凸起高度。
不同类型的机械传动需要不同高度的凸轮来实现不同程度的机械运动。
2. 凸轮半径凸轮半径是指从基圆到凸轮面最外侧点的距离。
在设计过程中,需要根据具体要求确定合适的半径大小。
3. 凸轮角度凸轮角度是指从基圆起始位置开始到达最高点所需转过的角度。
该参数与其他参数有关,需要综合考虑。
4. 凸轴直径凸轴直径是指承载整个凸轮系统的主要部件——凸轴的直径大小。
该参数与整个系统承载能力有关。
三、凸轮替换凸轮在机械传动中的作用非常重要,但是在使用过程中可能会出现磨损或者需要更换的情况。
此时,需要进行凸轮替换。
1. 替换前的检查在进行凸轮替换之前,需要对原有的凸轮进行检查。
主要包括以下内容:(1)检查凸轴是否有损伤或变形;(2)检查凸轮面是否有磨损或裂纹;(3)检查凸轮高度、半径、角度等参数是否符合要求。
2. 凸轮替换步骤(1)拆卸原有的凸轮系统;(2)清洗和检查新的凸轮系统;(3)安装新的凸轮系统,并根据设计要求进行调整。
3. 注意事项在进行凸轮替换时,需要注意以下事项:(1)选择合适的材料和加工工艺来制造新的凸轮系统;(2)根据具体情况确定合适的替换周期;(3)严格按照设计要求进行操作,避免出现误差。
四、结语凸轮是机械传动中不可缺少的元件之一。
在设计和使用过程中,需要充分考虑凸轮的各项参数,并在必要时进行凸轮替换。
只有这样,才能保证机械传动的正常运转和长期稳定性。
凸轮的作用是什么?

凸轮的作用是什么?凸轮是机械运动中常见的机构元件,它在许多机械设备中都有广泛的应用。
那么凸轮究竟是什么,它的作用是什么呢?什么是凸轮?凸轮是一种主要用于传动机构的机构元件,它通常由一个轴心和一个或多个凸起部分组成,这些凸起部分构成了凸轮的工作面。
在运动过程中,凸轮工作面与其他机构元件(如摇臂、滑块等)接触,从而实现特定的运动目的。
凸轮的作用凸轮在机械运动中具有多种作用,其中较常见的包括:转换运动方式凸轮的运动方式可以是旋转、摇动等多种形式,它能够将一种运动方式转化为另一种运动方式。
例如,我们利用凸轮和滑块机构可以将旋转运动转化为直线运动,实现一些机械设备的工作。
改变运动的速度和方向凸轮的工作面形状、大小和相对位置不同,与其他机构元件相互配合时可以改变其运动速度和方向。
例如,当凸轮在旋转时,若凸起部分与摇臂接触,则摇臂距离凸轮轴心较远,速度较快;而若凸起部分与摇臂分离,则摇臂离轴心较近,速度较慢。
这种速度差异可应用于某些需要变速装置的机械设备。
控制时间和运动程度凸轮的形状和构造不同,能够控制其他机构元件的运动时间和运动程度。
例如,当凸轮与摇臂相互作用时,若凸起部分较大且凸轮转动速度较慢,则摇臂受力较强,运动更大;而若凸起部分较小且凸轮转动速度较快,则摇臂受力较小,运动更小。
这种时间和运动程度的控制可应用于某些需要精密控制的机械设备的制造中。
实现自动化工作凸轮可以帮助将人工的控制和操作转变为自动化工作。
例如,我们可以利用凸轮和摇臂机构制造一个摆锤钟,钟摆的摆动依靠凸轮机构自主控制,从而实现钟表的自动化操作。
总结因为凸轮在机械运动中具有多种作用,所以在机械制造中应用非常广泛。
它能将不同的运动方式转化为其他的运动方式,改变运动的速度和方向,控制时间和运动程度,实现机械设备的自动化工作。
随着机械制造技术不断发展和进步,凸轮机构的作用也将得到进一步的挖掘和应用。
凸轮的分类

凸轮的分类
凸轮是一种机械元件,广泛应用于各种机械设备中。
根据凸轮的形状和功能,可以将凸轮分为以下几类。
一、交替凸轮:交替凸轮是指凸轮上的凸台对称分布,且相邻凸台的高度不同。
交替凸轮常用于驱动某些机械零件的运动,如气门机构中的凸轮,通过不同高度的凸台来控制气门的开启和关闭。
二、等高凸轮:等高凸轮是指凸轮上的凸台高度相同。
等高凸轮常用于传动机构中,通过凸轮的旋转来驱动其他零件做简谐运动。
三、对称凸轮:对称凸轮是指凸轮上的凸台关于凸轮中心线对称分布。
对称凸轮常用于机械设备中的传动机构,通过凸轮的旋转来驱动其他零件做往复运动。
四、非对称凸轮:非对称凸轮是指凸轮上的凸台不关于凸轮中心线对称分布。
非对称凸轮常用于一些特殊的机械设备中,通过凸轮的旋转来实现复杂的运动路径。
五、连杆凸轮:连杆凸轮是指凸轮与连杆相结合的一种机构。
连杆凸轮常用于发动机中的气门机构,通过凸轮的旋转和连杆的运动来控制气门的开启和关闭。
六、椭圆凸轮:椭圆凸轮是指凸轮的截面为椭圆形。
椭圆凸轮常用于一些需要实现复杂运动轨迹的机械设备中,通过凸轮的旋转来驱
动其他零件做复杂的运动。
七、多凸轮:多凸轮是指一个轴上有多个凸轮。
多凸轮常用于一些需要同时驱动多个零件的机械设备中,通过凸轮的旋转来驱动多个零件做不同的运动。
以上是凸轮的几种分类,每种凸轮都有其特定的应用领域和功能。
通过合理选择和设计凸轮,可以实现不同的机械运动需求,提高机械设备的性能和效率。
在机械设计和制造中,选择适合的凸轮类型是十分重要的一步,需要考虑机械设备的具体要求和工作条件,以实现最佳的运动控制效果。
凸轮运动类型

凸轮运动类型凸轮运动是一种机械运动,常用于机械传动和工业制造中。
凸轮是一种特殊的机械构件,其形状和运动方式使得它能够实现各种不同的运动类型。
本文将介绍凸轮运动的几种常见类型。
一、直线往复运动直线往复运动是凸轮运动的最基本类型之一。
当凸轮的轮廓为一个椭圆形时,通过一个连接杆与凸轮相连的机构就可以实现直线往复运动。
凸轮的旋转驱动使得连杆产生上下运动,从而实现直线往复运动。
这种运动类型常用于某些机械装置中,如某些摇杆式发动机的活塞运动。
二、摆线运动摆线运动是凸轮运动的另一种常见类型。
当凸轮的轮廓为一个心形线时,通过一个传动杆与凸轮相连的机构可以实现摆线运动。
凸轮的旋转驱动使得传动杆后端产生左右摆动的运动,从而实现摆线运动。
摆线运动常用于某些工业设备中,如某些传送带的运动方式。
三、圆周运动圆周运动是凸轮运动的另一种常见类型。
当凸轮的轮廓为一个圆形时,通过一个连接杆与凸轮相连的机构可以实现圆周运动。
凸轮的旋转驱动使得连杆产生绕圆心旋转的运动,从而实现圆周运动。
圆周运动常用于某些机械装置中,如某些旋转式发动机的转子运动。
四、周期性变速运动周期性变速运动是凸轮运动的一种复杂类型。
通过在凸轮轮廓上设置不同的凹凸形状,可以实现周期性变速运动。
凸轮的旋转驱动使得连接杆产生不规则的运动轨迹,从而实现周期性变速运动。
这种运动类型常用于某些需要周期性变速的机械装置中,如某些工业生产线的输送带。
五、多道复杂运动除了上述几种基本类型外,凸轮运动还可以实现更复杂的运动类型。
通过在凸轮轮廓上设置多个不同的凹凸形状,并通过适当的机构连接,可以实现多道复杂运动。
这种运动类型常用于某些需要多种运动方式的机械装置中,如某些自动化生产线的工作台运动。
凸轮运动具有多种类型,包括直线往复运动、摆线运动、圆周运动、周期性变速运动和多道复杂运动等。
这些不同类型的凸轮运动可以满足不同机械装置的需求,应用广泛。
在工业制造和机械传动中,凸轮运动发挥着重要的作用,为各种机械装置的正常运行提供了可靠的动力支持。
凸轮的分类

凸轮的分类凸轮是机械传动中常用的一种元件,用于控制和改变运动状态。
根据其形状和功能,凸轮可以分为多种类型。
本文将以凸轮的分类为标题,探讨各类凸轮的特点和应用。
一、斜面凸轮斜面凸轮是一种常见的凸轮类型,其特点是凸轮表面存在斜面结构。
斜面凸轮的作用是通过凸轮与其他机械部件的接触,实现运动状态的改变。
斜面凸轮广泛应用于各种机械设备中,如发动机的气门控制系统、自动化生产线中的传送带等。
斜面凸轮通过不同的斜面结构,可以实现不同的运动规律和速度变化。
二、圆柱凸轮圆柱凸轮是一种形状简单的凸轮类型,其外形类似于圆柱体。
圆柱凸轮的特点是表面平滑,运动规律简单。
圆柱凸轮常用于转动运动的传动系统中,如汽车发动机的凸轮轴。
圆柱凸轮的设计需要考虑到凸轮与其他部件的接触情况,以及凸轮表面的磨损和润滑等问题。
三、螺旋凸轮螺旋凸轮是一种特殊的凸轮类型,其表面呈螺旋状。
螺旋凸轮的特点是可以实现复杂的运动规律和速度变化。
螺旋凸轮广泛应用于机械传动系统中,如数控机床的进给系统、航天器的导航系统等。
螺旋凸轮的设计需要考虑到凸轮的螺旋角度、螺旋方向和螺旋周期等参数,以及凸轮与其他部件的配合精度和磨损问题。
四、椭圆凸轮椭圆凸轮是一种外形特殊的凸轮类型,其外形呈椭圆形。
椭圆凸轮的特点是可以实现不同方向的运动状态变化。
椭圆凸轮常用于复杂的机械传动系统中,如汽车变速器的离合器控制系统、机床的进给系统等。
椭圆凸轮的设计需要考虑到椭圆的长短轴比例、椭圆的倾斜角度等参数,以及凸轮与其他部件的配合精度和磨损问题。
五、心形凸轮心形凸轮是一种形状独特的凸轮类型,其外形呈心形。
心形凸轮的特点是可以实现非对称的运动状态变化。
心形凸轮常用于特殊的机械传动系统中,如钟表的摆轮系统、机器人的运动控制系统等。
心形凸轮的设计需要考虑到心形的尺寸比例、心形的倾斜角度等参数,以及凸轮与其他部件的配合精度和磨损问题。
凸轮是机械传动中常用的一种元件,根据其形状和功能可以分为斜面凸轮、圆柱凸轮、螺旋凸轮、椭圆凸轮和心形凸轮等多种类型。
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电机与电气控制技术
桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
二、桥式起重机主要技术参数 (二)跨度 (三)提升高度 起重机主梁两端车轮中心线间的距离,即 起重机吊具或抓取装置的上极限位置与下 大车轨道中心线间的距离称为跨度,以米(m) 极限位置之间的距离,称为起重机的提升高 为单位。国产桥式起重机的跨度有10.5、13.5、 度,以m为单位。常用的起升高度有12、16、 16.5、19.5、22.5、25.5、28.5、31.5m等, 12/14、12/18、16/18、19/21、20/22、 每3m为一个等级。 21/23、22/26、24/26m等几种。其中分子为 主钩提升高度,分母为副钩提升高度。
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桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
一、桥式起重机的主要结构和运动形式
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桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
一、桥式起重机的主要结构和运动形式
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桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
桥式起重机的运动形式 ①起重机由大车电动机驱动 沿车间两边的轨道作纵向前 后运动; ②小车及提升机构由小车电 动机驱动沿桥架上的轨道作 横向左右运动 ③在升降重物时由起重电动 机驱动作垂直上下运动
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(二)电动机转子电路
桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
2.轻载下放重物
用于控制起 重机吊钩的 升降
运行于第三 象限。不同的 档位可获得不 同的下降速度
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(二)电动机转子电路
桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
3.重载下放重物
用于控制起 重机吊钩的 升降
运行于第四象。 可采用点动操作的 速度较高。操作 方式,即将控制器 时应将凸轮控制 的手轮在下降(反 器的手轮从零位 转)第一档与零位 迅速扳至第五档, 之间来回扳动以点 中间不允许停留, 动起重电动机,并 在往回操作时也 一样,以免引起 配合制动器便能实 重物高速下降而 现较准确的定位。 造成事故
零位时抱闸制动
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(一)电动机定子电路
桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
手柄向左旋,触点 手柄向右旋,触点 1、3接通,电磁抱 2、4接通,电磁抱 闸松开,M2反转 闸松开,M2正转
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(二)电动机转子电路
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三、桥式起重机对电力拖动的要求
(一)对起重电动机的要求 1. 起重电动机为重复短时工作制。所谓“重 复短时工作制”,即FC介于25%~40%。电 动机较频繁地通、断电,经常处于起动、制 动和反转状态,而且负载不规律,时轻时重, 因此受过载和机械冲击较大;同时,由于工 作时间较短,其温升要比长期工作制的电动 机低(在同样的功率下),允许过载运行。因此, 要求电动机有较强的过载能力。
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桥 式 起 重 机 的 电 气 控 制
第一节: 凸轮控制器及其控制线路
一、凸轮控制器的结构 凸轮控制器是一种大型手动控制电器,是 起重机上重要的电气操作设备之一,用以 直接操作与控制电动机的正反转、调速、 起动与停止。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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一、凸轮控制器的结构
三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
触点5~9用以控制 M2转子外接电阻器 R2,以实现对M2 起动和转速的调节
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(二)电动机转子电路
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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
1.提升重物
用于控 制起重 机吊钩 的升降
第一档是作为预备级,在 二至五档提升速度逐渐提 高 。最后运行于第五档
第一节:桥式起重机概述
起重机是一种用来起重与空中搬运重物的机 通用的桥式起重机是机械制造工业中最广泛 械设备,广泛应用于工矿企业、车站、港口、 使用的起重机械,又称“天车”或“行车”, 仓库、建筑工地等部门。它对减轻工人劳动 它是一种横架在固定跨间上空用来吊运各种 强度、提高劳动生产率、促进生产过程机械 物件的设备。 化起着重要作用,是现代化生产中不可缺少 桥式起重机按起吊装置不同,可分为吊钩桥 的工具。起重机包括桥式、门式、梁氏和旋 式起重机、电磁盘桥式起重机和抓斗桥式起 转式等多种,其中以桥式起重机的应用最广。 重机。其中尤以吊钩桥式起重机应用最广 。 桥式类起重机又分为通用桥式起重机、冶金 专用起重机、龙门起重机与缆索起重机等。
三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
过流继电器
转子回路串入 不对称电阻 小车驱动电动机
制动电磁铁
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(一)电动机定子电路
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三、 凸 轮 控 制 器 控 制 的 电 路
正转自 锁回路
反转自 锁回路 按下起 动按钮 SB2 零位: 起动位置
零位时,M2不通电
动作原理示意图 结构外形图
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二、凸轮控制器的型号与主要技术参数
国产凸轮控制器有KT10、KT12、KT14、 KT16等系列,以及KTJ1-50/1、KTJ150/5、KTJ1-80/1等型号
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二、桥式起重机主要技术参数 (七)工作类型 起重机按其载荷率和工作繁忙程度可分为轻 级、中级、重级和特重级四种工作类型。
③重级:工作繁重,经常在重载荷下工作, ①轻级:工作速度低,使用次数少,满载机 通电持续率为40%,如冶金和铸造车间内使 会少,通电持续率为15%。用于不需紧张及 用的起重机。 繁重工作的场所,如在水电站、发电厂中用 作安装检修用的起重机。 ④特重级:经常起吊额定负荷,工作特别繁 忙,通电持续率为60%,如冶金专用的桥式 ②中级:经常在不同载荷下工作,速度中等, 起重机。 工作不太繁重,通电持续率为25%,如一般 机械加工车间和装配车间用的起重机。
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(一)对起重电动机的要求 4. 为适应较恶劣的工作环境和机械冲击,电 2. 有较大的起动转矩。起重电动机往往是带 动机采用封闭式,要求有坚固的机械结构, 负载起动,因此要求有较好的起动性能,即 采用较高的耐热绝缘等级。 起动转矩大,起动电流小。 3. 能进行电气调速。由于起重机对重物停放 的准确性要求较高,在起吊和下降重物时要 起重用的交流异步电动机:YZR(绕线型)和 进行调速,且调速大多数是在运行过程中进 YZ(笼型)系列起重电动机。在铭牌上标出的 行,而且变换次数较多,所以不宜采用机械 功率均为FC=25%时的输出功率 调速,而应采用电气调速。因此,起重电动 机多采用绕线转子异步电动机,且采用转子 电路串电阻的方法起动和调速。
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第一节:桥式起重机概述
案例:三峡1200/125t桥式起重机是世界上单 钩起重量最大的起重机。三峡工程1200/125t 桥式起重机主要用于吊装发电机组的转子(直 径18.4米、重量1900吨)、定子等大型关键部 件
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(二)电力拖动系统的构成及电气控制要求
①空钩能够快速升降,以减少辅助工 ⑥为确保安全,要求采用电气和机械 ①小车驱动电动机一台 ④提升的第一挡为预备挡,用以消除 时;轻载时的提升速度应大于额定负 双重制动,既可减轻机械抱闸的负担, 传动系统中的齿轮间隙,并将钢丝绳 载时的提升速度。 又可防止因突然断电而使重物自由下 张紧,以避免过大的机械冲击 电力拖动系统 对电力拖 ②有一定的调速范围,普通的起重机 落造成事故。 的组成 ②大车驱动电动机一至两台: 动及控制 调速范围(高低速之比)一般为3∶1, 集中或分别驱动 ⑤负载是位能性反抗力矩 ,因此要 的主要要 要求较高的则要达到(5~10)∶1 ⑦要求有完备的电气保护与联锁环节, 求在下放重物时起重电动机可工作在 求 由于热继电器的热惯性较大,因此起 电动机状态、反接制动或再生发电制 ③起重电动机一至两台:15t ③有适当的低速区,要求在30%额 动状态,以满足对不同下降速度的要 以上两台 重机电路多采用过流继电器作过载保 定速度内分成若干低速挡以供选择。 护;要有零压保护;行程终端限位保 求 同时要求由高速向低速过渡时应逐级 护等等。 减速以保持稳定运行。
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二、桥式起重机主要技术参数 (四)运行速度 (六)通电持续率 运行机构在拖动电动机额定转速下运行的 由于桥式起重机为断续工作,其工作的繁重 速度,以m/min为单位。小车运行速度一般 程度用通电持续率JC%表示。通电持续率为 为40~60m/min,大车运行速度一般为100~ 工作时间与周期时间之比,一般一个周期通 135m/min。 常定为10min。标准的通电持续率规定为15%、 (五)提升速度 25%、40%、60%四种。 提升机构的提升电动机以额定转速取物上升 的速度,以m/min为单位。一般提升速度不 超过30m/min,依货物性质、重量、提升要求 来决定。
实现重物在 垂直、横向、 纵向三个方向 的运动
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二、桥式起重机主要技术参数 (一)起重量 又称额定起重量,是指起重机实际允许起吊 小型:5〜10t 的最大负荷量,以吨(t)为单位。国产的桥 式起重机系列其起重量有5、10(单钩)、 按起重量 15/3、20/5、30/5、50/10、75/20、100/20、 中型: 10〜50t 分类 125/20、150/30、200/30、250/30(双钩) 等多种。数字的分子为主钩起重量,分母为 副钩起重量。 重型: 50t以上