项目二 任务一 认识凸轮机构（课件）《汽修机械基础》同步精品课堂（机械工业出版社）

项目二 认识汽车常用机构 汽修机械基础 同步精品课堂——中职专业课 任务一 认识凸轮机构 1 知识目标 1. 掌握凸轮机构的组成、分类、特点及原理; 2. 了解凸轮机构的应用及运动规律。 能力目标 能根据图形判断凸轮机构的类型及运动规律。 情感目标 培养职业素养，加强职业道德教育。 三维目标 任务描述 01 汽车发动机配气机构要求气门按发动机的工况适时地打开或关闭;触点式分电器要求其正时断开和闭合触点;柴油机的柱塞式喷油泵要求其按发动机的工况正时供油,这三类汽车上的部件和构件的运动规律相当复杂,要求也很高,若其运动规律有偏差,将直接影响机器的正常运行。什么类型的机构能达到这一工作要求呢?凸轮机构能担当此重任。 内燃机配气机构 知识准备 02 一、凸轮机构的组成与特点 1、凸轮机构的组成 凸轮机构是一种利用凸轮的轮廓曲线或凹槽轮廓和与其接触的推杆达到预定运动规律的机构。 盘形凸轮 移动凸轮 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 凸轮一般为主动件,做定轴等速转动,从动件随凸轮轮廓的变化而得到不同运动规律的往复运动。 发动机 发动机的工作过程 例如： 如图2-2所示为配气机构的工作过程。当凸轮连续转动时,迫使从动件(液力挺柱)做断续的往复运动,气门就打开或关闭,气门打开的大小、时间的长短以及气门开闭的速度规律完全由凸轮轮廓形状来决定。 发动机进、排气机构 凸轮的轮廓 2、凸轮机构的特点 根据凸轮机构运动规律可知:凸轮是一个具有曲线轮廓的构件,它能控制从动件的运动规律。当凸轮运动时,借助它的曲线轮廓,可使从动件做预期的运动,且结构简单、紧凑;凸轮轮廓曲线与推杆之间是点接触、易磨损,一般应用在受力不大的传动机构中。 二、凸轮机构的分类 1、按凸轮形状分类 凸轮机构的类型很多，通常按凸轮和从动件的几何形状及运动类型分类。 1.按凸轮形状分类 按照凸轮的形状分为三种：盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮。 是一种外缘或凹槽具有变化半径的盘形构件，是凸轮的基本形式，通过凸轮的转动，推动从动件作往复直线运动 图例 运动特点 凸轮形状 盘形凸轮 是一种在圆柱面上开有曲线凹槽或在圆柱端面上制出曲线轮廓的构件。 凸轮外形呈平板状，并作往复直线运动，从而推动从动件作往复运动 圆柱凸轮 移动凸轮 按凸轮的几何形状分类 2、按从动件形状分 结构简单,且能与复杂的凸轮轮廓保 持点或线接触,因而从动件可以实现复杂的运动规律。但因尖顶易磨损,故适用于作用力较小的低速凸轮机构中 图例 特点 名称 尖顶从动件 受力方向始终与底面垂直(不计摩擦 时),因此受力较平稳。在高速工作时, 底面与凸轮间较易形成油膜,从而减少 摩擦、磨损,故在高速凸轮机构中应用 较多 从动件的滚子与凸轮做滚动摩擦,摩 擦阻力小、不易磨损,因此可用来传递较大的动力,虽然其运动规律有一定的局限性,不宜用于高速传动,但却是应用最广的一种从动件 平底从动件 滚子从动件 3、按从动件的运动形式分 常用凸轮机构的从动件运动形式形状与特点 思考下面凸轮机构的类型？ 三、凸轮机构工作过程 凸轮机构中最常用的运动形式是凸轮作等速回转运动，从动件作往复移动。 (1)推程(升程) 从动件自最低位置升到最高位置的过程,用h表示。 (2)推程角(升程角) 推动从动件实现推程时的凸轮转角,用Φo表示。 (3)回程 从动件自最高位置降到最低位置的过程。 从动件从最高位置回到最低位置时的凸轮转角,用Φo’表示。 (5)远停角(远休止角) 从动件在最高位置停止不动,与此对应的凸轮转角,用Φs表示。 (6)近停角(近休止角) 在最低位置停止不动,与此对应的凸轮转角,用Φs´表示。 (7)基圆 以凸轮轮廓上最小半径所画的圆称为基圆，半径r称为基圆的半径。 凸轮回转时，从动件作“升—停—降—停”的运动循环 1．升 2．停 3．降 4．停 四、常用的从动件运动规律 1.等速运动规律 凸轮作等角速度转动时，从动件上升或下降的速度是一常数，这种运动规律称为从动件的等速运动规律。 2.等加速等减速运动规律 等加速等减速运动规律是指从动件运动的整个升程在前半段作等加速上升，后半段作等减速继续上升，这种运动规律称为等加速等减速运动规律。 3. 简谐运动规律 当质点在圆周上做匀速运动时,该质点在这个圆的直径上的投影所构成的运动称为简谐运动。图2-6所示为从动件在推程做简谐运动时的运动线图。这种运动规律在从动件推程的起点和终点两处,从动件的加速度也出现有限数值的突变(如Φs、Φ’不为零时),故也有柔性冲击,只适用于中速场合。 五、凸轮机构的应用 分析： 发动机配气机构的每个气门,相应有一个凸轮。发动机一个气缸至少有两个气门(一 个进气门,另一个排气门),相对应也至少有两个凸轮,这两个凸轮中凸轮轴的相对位置要 求非常高。从理论上讲,同一缸的进、排气门的相位要相差180°,图2-7所示为汽车凸轮 轴。现代汽车中也有采用双凸轮轴的,如图2-8所示,即把驱动进、排气门的凸轮分置在两 根凸轮轴上,这样既可以减小凸轮轴的长度,又给凸轮轴的制造带来了方便。 实施任务 03 1 判断任务中凸轮机构的类型。 2 分析汽车配气机构中凸轮机构的应用情况。 3 能判断凸轮机构的运动规律。 布置任务 实施任务 03 小组讨论 任务要求： 1 能够熟练的判断凸轮机构的类型。 2 分析凸轮机构在汽车系统中的应用。 3 能判断凸轮机构的运动规律。 课堂小结 04 作业布置 05 在汽车实训中观看汽车发动机的运动过程，实际与理论相结合。 拓展 任务 感谢观看 $$