凸輪指的是機(jī)械的回轉(zhuǎn)或滑動(dòng)件(如輪或輪的突出部分),它把運(yùn)動(dòng)傳遞給緊靠其邊緣移動(dòng)的滾輪或在槽面上自由運(yùn)動(dòng)的針桿,或者它從這樣的滾輪和針桿中承受力。凸輪隨動(dòng)機(jī)構(gòu)可設(shè)計(jì)成在其運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)能滿足幾乎任何輸入輸出關(guān)系一對(duì)某些用途來說,凸輪和連桿機(jī)構(gòu)能起同樣的作用(二者的取舍常隨設(shè)計(jì)人而定 ——譯者注),對(duì)于兩者都可以用的工作說,凸輪比連桿機(jī)構(gòu)易于設(shè)計(jì),并且凸輪還能做許多連桿機(jī)構(gòu)所不能做的事情,從另一方面來說,凸輪構(gòu)比連桿機(jī)易于制造
凸輪機(jī)構(gòu)
(cam mechanism)一般是由凸輪、從動(dòng)件(follower)和機(jī)架三個(gè)構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。凸輪通常作連續(xù)等速轉(zhuǎn)動(dòng),從動(dòng)件根據(jù)使用要求設(shè)計(jì)使它獲得一定規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。凸輪機(jī)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)要求,廣泛用于各種自動(dòng)化和半自動(dòng)化機(jī)械裝置中,幾乎所有任意動(dòng)作均可經(jīng)由此一機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。
簡單凸輪結(jié)構(gòu) [2] 凸輪可以定義為一個(gè)具有曲面或曲槽之機(jī)件,利用其擺動(dòng)或回轉(zhuǎn),可以使另一組件—從動(dòng)子提供預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)子之路徑大部限制在一個(gè)滑槽內(nèi),以獲得往覆運(yùn)動(dòng)。在其回復(fù)的行程中,有時(shí)依靠其本身之重量,但有些機(jī)構(gòu)為獲得確切的動(dòng)作,常以彈簧作為回復(fù)之力,有些則利用導(dǎo)槽,使其在特定的路徑上運(yùn)動(dòng)。
[3] 凸輪機(jī)構(gòu)主要作用是使從動(dòng)桿按照工作要求完成各種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),包括直線運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、等速運(yùn)動(dòng)和不等速運(yùn)動(dòng)。
凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。
一般按外形可分為三類:
①盤形凸輪:凸輪為繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)且有變化直徑的盤形構(gòu)件;
②移動(dòng)凸輪:凸輪相對(duì)機(jī)架作直線移動(dòng);
③圓柱凸輪:凸輪是圓柱體,可以看成是將移動(dòng)凸輪卷成一圓柱體。
按從動(dòng)件的形狀分類:
① 頂尖式從動(dòng)件;
② 滾子式從動(dòng)件;
④ 曲底式從動(dòng)件。
按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式分類:
① 直動(dòng)從動(dòng)件;
② 擺動(dòng)從動(dòng)件。
按凸輪與從動(dòng)件維持運(yùn)動(dòng)副接觸的方式分類:
① 力封閉方式;
② 幾何形封閉方式;
膠印機(jī)中應(yīng)用最多的是盤形凸輪、滾子式從動(dòng)桿凸輪。
1.氣閥桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律規(guī)定了凸輪的輪廓外形。當(dāng)矢徑變化的凸輪輪廓與氣閥桿的平底接觸時(shí),氣閥桿產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng);而當(dāng)以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心的圓弧段輪廓與氣閥桿接觸時(shí),氣閥桿將靜止不動(dòng)。因此,隨著凸輪的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),氣閥桿可獲得間歇的、按預(yù)期規(guī)律的運(yùn)動(dòng)。
2.當(dāng)圓柱凸輪回轉(zhuǎn)時(shí),凹槽側(cè)面迫使擺動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng),從而驅(qū)使與之相連的刀架運(yùn)動(dòng)。至于刀架的運(yùn)動(dòng)規(guī)律則完全取決于凹槽的形狀。
1、凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
只需設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?,便可使從?dòng)件得到任意的預(yù)期運(yùn)動(dòng),而且結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、設(shè)計(jì)方便,因此在自動(dòng)機(jī)床、輕工機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、包裝機(jī)械和機(jī)電一體化產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。
2、凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)
1) 凸輪與從動(dòng)件間為點(diǎn)或線接觸,易磨損,只宜用于傳力不大的場合;
2) 凸輪輪廓精度要求較高,需用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工;
3) 從動(dòng)件的行程不能過大,否則會(huì)使凸輪變得笨重。