凸轮将普通轴的旋转转换为更复杂的运动模式。这是通过使一个或多个从动件与旋转凸轮的表面接触来实现的。从动件可以作为滑块移动,沿线性方向往复运动,也可以作为摇臂运动,围绕固定枢轴摆动。
凸轮和连杆(例如曲柄摇臂)之间可能存在重叠的功能。当发生这种重叠时,凸轮通常提供更快的设计解决方案,同时呈现出更困难的制造前景。然而,凸轮超越了连杆机构的功能,为输出运动提供了巨大的可能性。
根据应用的不同,可能需要从动件执行一些棘手的操作。在一个简单的情况下,它可能必须“准时”移动到临界位置,同时保持速度和/或加速度参数,保持该位置或停留设定的时间,并在一组不同的速度/加速度参数下返回到原始位置。这可以表示输入轴的一个周期。
问题与解答
问:不同关注者联系人的优点和缺点是什么?
一个:滚动从动件用途广泛、耐用且随时可用。沿凸轮滑动的从动件(例如平面或尖头)比滚动从动件产生更大的摩擦力,但由于尺寸和简单性而具有吸引力。平面从动件抵抗卡住,但无法追踪凹凸轮轮廓。尖头从动件可用于详细的凸轮轮廓,但会受到磨损并产生高接触应力。
问:摇杆运动和滑块运动哪个更可取?
一个:平移从动件(滑块)通常可以绕其轴自由旋转。这可用于通过偏移平面从动件来帮助分散磨损。但是,具有轮式触点的从动件必须保持对齐。摇臂追随者通常可以充分地近似直线运动,同时保持固定在手臂上。
考虑一下凸轮动力学的这个图: 凸轮设计要求您注意从动件位移以及一阶、二阶和三阶导数:速度、加速度和加力。在有效的从动运动中,速度和加速度将在整个周期中保持连续——否则设备会产生不可能的、无限量的抖动。显然,跟随者在同一位置开始和结束循环。一旦定义了合适的输出运动,就可以生成凸轮本身的轮廓,通常通过特殊软件。该图描绘了一个可接受的单驻留循环示例。
问:如果我想要轴向和径向从动件运动怎么办?
一个:轴向-径向组合凸轮并非闻所未闻。它们有时被称为三维凸轮或凸轮。