凸轮的完整指南

凸轮是许多机器中用于将旋转运动转换为直线运动或振荡运动的基本机械部件。

这份综合指南分解了凸轮的设计、功能和应用，使其更易于理解和应用于各种情况。

让我们先来看看凸轮到底是什么。

了解凸轮

凸轮是机械连杆中的旋转或滑动部件，它们遵循特定的轮廓，将输入运动（通常是旋转运动）转换为所需的输出运动。它们与从动件（如滚轮或杠杆）相互作用，以在各种机械中产生受控运动。

凸轮可以是旋转轮或轴的一部分，当它在其路径上旋转时，它会撞击机械水平。系统中使用的凸轮类型取决于系统或变速器所需的平稳程度。可以使用不同的设计，例如简单的齿槽盘或偏心盘。通常，简单的齿槽式磁盘用于不需要平稳运动的更坚固的系统。偏心盘可用于与从动件一起产生更平滑的运动。

凸轮和从动机构可以像任何组件一样具有多种优点和缺点。它们用于各种机械设备和系统。

凸轮是如何工作的？

凸轮的工作原理是将直线运动转换为旋转运动或将旋转运动转换为直线运动。凸轮有许多不同的形状和设计，它们都由凸轮和从动件组成，它们共同产生运动。

如果您想更详细地解释它们的工作原理，请查看我们的文章。

下面我们将介绍不同类型的凸轮、它们的工作原理以及它们使用地点的一些示例。

凸轮和从动件机构有哪些不同类型？

凸轮和从动件用于各种机构和机械系统，包括阀门、发动机和泵。凸轮可以是驱动器或从动部件，我们的意思是它可以提供输入运动（旋转或滑动）或接收来自驱动器的运动。

不同类型的凸轮和从动机构是：

• 磁盘凸轮
• 平板凸轮
• 圆柱形或桶形凸轮
• 蜗牛吊坠凸轮

我们现在将看一些最常用的凸轮和从动件机制，描述它们是什么、它们的用途以及它们的工作原理：

磁盘凸轮

圆盘或板凸轮是最常用的凸轮之一。它是由一块扁平的金属/板切割而成的。从动件在垂直于凸轮轴旋转轴的平面内移动。

在制造板凸轮时，许多关键术语是相关的，这些术语包括：基圆、素数圆和节距曲线，这是通过将径向位移应用于远离素数圆来追踪的径向曲线。凸轮分离角是两个相邻的进气凸轮凸角之间的角度。

其应用是自动机床程序。机器的每个运动都由不同的凸轮控制。它还用于简单的机电电器控制器，如洗碗机和洗衣机。

平板凸轮

平板或线性凸轮是沿直线移动而不是旋转的凸轮。凸轮元件通常是某种板或块。

它与其他方法的区别在于输入是线性的，而不是旋转的。凸轮的轮廓可以切割成一个或多个不同的边缘，并且元件的表面上可能有一个或多个槽或凹槽 线性凸轮的一个常见例子是销不倒翁锁的钥匙。引脚充当从动件。例如，当钥匙在钥匙复制机中复制钥匙时，原始钥匙充当用于切割新钥匙的控制凸轮。

圆柱形或桶形凸轮

圆柱形或桶形凸轮用于将旋转运动转换为直线平行运动。

凸轮从动件骑在气缸表面，这意味着当气缸凸轮旋转时，从动件将向上移动。当从动件到达顶部时，方向反转，从动件将沿着凸轮向下移动。

蜗牛掉落凸轮

当从动件必须突然掉落时，使用蜗牛掉落凸轮。

其工作原理是心形凸轮旋转，顶部有一个从动机构。当凸轮旋转时，从动件保持水平约120度旋转凸轮。然后追随者开始上升，直到达到峰值，然后在达到峰值后下降，并从其基本位置开始。

使用这种类型的凸轮时，凸轮的方向非常重要。如果旋转反转，它只会导致卡住，并可能折断从动件组件。

凸轮的应用

凸轮用于各种行业和应用，包括：

• 汽车发动机：凸轮在内燃机中起着至关重要的作用，控制气门的打开和关闭。
• 纺织机械：凸轮驱动纺织机械中的各种机构，包括织机和纺纱机。
• 印刷机：凸轮控制印刷机中印刷元件的精确运动。
• 机床：凸轮引导车床、铣床和其他机床中的切削刀具的运动。

门锁机构

门上的螺栓、铰链和锁使用凸轮。当您转动锁中的钥匙时，您正在使螺栓滑动以打开或关闭门。凸轮可以将旋转运动（从您转动钥匙开始）转换为移动螺栓的线性运动。

冲压/锤击机

蜗牛凸轮用于冲压和锤击机，因为它们允许缓慢提升重物，然后以更快的速度下降。如果你看一下上面的蜗牛凸轮图，你可以看到上升会非常缓慢和小心。一旦达到峰值，凸轮就会迅速下降并提供很大的力。

常见问题