项目一 任务三 汽车凸轮机构与棘轮机构(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（人民邮电版）

项目一 汽车常用机构 任务一 平面机构的结构分析 任务二 汽车常见四杆机构 任务三 汽车凸轮机构与棘轮机构 任 务 三 汽车凸轮机构与棘轮机构 内燃机配气机构 驻车制动锁止机构 【任务引入】 汽车内燃机配气机构是发动机中的重要机构，工作时要求在一个工作循环内，气门要迅速打开，随即迅速关闭，然后保持关闭不动。汽车停在斜坡上不会下滑是驻车制动锁止机构在起作用。那么，内燃机配气机构采用的是哪种机构，是怎样进行工作的？驻车制动锁止机构采用的又是哪种机构，是怎样进行工作的？ 内燃机配气机构 驻车制动锁止机构 【任务分析】 控制内燃机配气机构的是凸轮机构，凸轮机构是一种常用的高副机构。凸轮机构可以将匀速转动变换为非匀速运动，或间歇运动。 汽车可靠地停在斜坡上保持不动，只有用机械驻车制动系统才能实现，驻车制动系统多应用棘轮机构实现驻车锁止。 1．掌握凸轮机构的组成、特点和分类。 2．掌握压力角的大小对凸轮机构传动效率的影响。 3．掌握凸轮机构在汽车中的应用。 4．掌握棘轮机构的组成和工作原理。 5．掌握棘轮机构在汽车中的应用。 【学习目标】 一、凸轮机构 二、棘轮机构 【相关知识】 一、凸轮机构 （一）凸轮机构的组成与特点 凸 轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件1。 从动件：由凸轮直接推动的构件2。 机 架：固定的构件3。 （推杆） 1.凸轮机构的组成 2.凸轮机构的特点 优点：结构简单、工作可靠、设计方便，只要设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律。 缺点：凸轮轮廓加工较为困难，凸轮轮廓精度要求高时，需用数控机床进行加工。而且，凸轮副是点接触或线接触的高副，接触应力较大，易磨损。 凸轮运动时，其上的曲线轮廓与从动件高副接触。若凸轮轮廓曲线或凹槽曲线按从动件的预期运动规律设计而成，可获得预期的运动。 1.按凸轮的形状分类：盘形凸轮、移动凸轮、圆柱凸轮。 结构简单，易于加工，应用最为广泛。 它可视为盘形凸轮的回转轴心处于无穷远处时的演化型式。 空间凸轮机构，可使从动件获得大的工作行程。 （二）凸轮机构的类型 平板凸轮 圆柱凸轮 盘形凸轮 2.按从动件的形状分类：尖顶从动杆、曲面从动杆、滚子从动杆、平底从动杆。 结构复杂、耐磨损，可承受较大载荷，在工程实际应用最为广泛。 结构简单、但易磨损，用于受力不大、低速及要求传动灵敏的场合，如仪表、记录仪。 受力好、能减小磨损，故用于高速传动，但不能用于具有内凹轮廓曲线的凸轮。 尖顶从动杆 滚子从动杆 平底从动杆 3.按从动件的运动方式分类：移动从动杆、摆动从动杆。 （三）凸轮机构的应用 凸轮机构在汽车中主要应用于发动机配气机构（在凸轮轴上）。凸轮轴是汽车中不可缺少的、非常重要的零件。 按凸轮轴的布置位置，凸轮轴可分为凸轮轴上置式、凸轮轴中置式和凸轮轴下置式三种。 按凸轮轴的数量，凸轮轴可分为单顶置凸轮轴和双顶置凸轮轴两种。单顶置凸轮轴直接驱动进、排气门；双顶置凸轮轴一根控制进气门、一根控制排气门。双顶置凸轮轴是多气门发动机必不可少的配备，现在的发动机大都采用双顶置凸轮轴（奥迪、丰田等）设计。有些V型气缸的发动机，甚至会配备四根凸轮轴。 靠模车削机构 自动送料机构 自动进刀机构 若 达到一定值时，会有： Fx- 有害分力，垂直于导路； Fy- 有效分力，沿导路方向。  越大 → Fy越小， Fx越大。 Fx > Fy → 机构发生自锁。 为了保证凸轮机构正常工作，要求：  max≤[] 定义：从动件运动方向和接触处轮廓法线方向所夹的锐角称为压力角 。 推程时：对于移动从动件[]=300 ； 对于摆动从动件[]=450 ； 回程时：通常取[]=700～800。 注：回程一般不会出现自锁，通常只需校核推程压力角。 （四）凸轮机构的压力角 二、棘轮机构 棘轮机构主要由棘爪、棘轮和机架组成。 棘轮机构 1.棘轮机构的组成 2.棘轮机构的工作原理 当摇杆逆时针摆动时，驱动棘爪便插入棘轮的齿槽中，推动棘轮转过一定角度，而制动棘爪，则在棘轮的齿上滑过；当摇杆顺时针摆动时，驱动棘爪在棘轮的齿上滑过，而制动棘爪将阻止棘轮做顺时针转动，故棘轮静止不动。因此，摇杆做连续的往复摆动时，棘轮做单向间歇转动。 棘轮机构应用：制动！ 3.棘轮机构的应用 自行车后轮轴棘轮机构 当人脚蹬自行车踏板时，经自行车前轮轴上链轮和其上链条带动后轮轴上的链轮（内圈具有棘齿）转动，链轮再通过棘轮和棘爪带动后轮轴转动，后轮轴与自行车后轮之间为刚连接，使后轮也随之转动，从而驱使自行车前行。 一、内燃机配气机构工作情况分析 二、驻车制动锁止机构工作情况分析 【任务实施】 内燃机配气凸轮机构 一、内