凸轮机构基本尺寸的确定

凸轮轴标识方法

Q/WCG 潍柴动力股份有限公司企业标准 Q/WCG 012.3—2007 代替Q/WCG 012.3—2005 高速机主要零部件标识方法 第3 部分:凸轮轴 2007/11/16 发布2008/01/01 实施 潍柴动力股份有限公司发布

企业技术标准审批表 标准编号Q/WCG 012.3-2007 起草单位技术中心标准名称 高速机主要零部件标识方法 第3 部分:凸轮轴 主要起草人孙丽华 代替标准号Q/WCG 012.3-2005 完成日期2007.10 起草单位意见 同意 签字:揭锡林2007.10 会审单位会审人日期会审单位会审人日期 工艺一室王爱荣2007.10 工艺二室臧加伦2007.10.29 设计二室魏红玲200.10.29 质量部田普昌200.10.29 标准化室意见 同意 签字:陈民忠200.10.30 审核意见 同意 签字:王玉春2007.11.12 审批意见 同意 签字:佟德辉2007.11.16

Q/WCG012.3-2007 前言 Q/WCG012 《高速机主要零部件标识方法》分若干部分,本部分是第3 部分,根据WD615、WD12、WP10、WP12 等系列高速柴油机凸轮轴生产管理的要求,规定了凸轮轴的标识方法。 本标准是对Q/WCG012.3-2005 的修订,对WD615 、WD12 系列柴油机凸轮轴编号进 行了完善,并增加了WP10 、WP12 系列柴油机凸轮轴编号。 本标准由潍柴动力股份有限公司技术中心提出。 本标准由潍柴动力股份有限公司技术中心标准化归口。 本标准主要起草单位:潍柴动力股份有限公司技术中心。 本标准主要起草人:孙丽华。 本标准于2005 年首次发布,2006 年03 月第1 次修订,2007 年10 月第2 次修订。

自动车床凸轮设计教程

1.自动车床主要靠凸轮来控制加工过程,能否设计出一套好的凸轮,是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多,在此,我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的,这是一种端面螺旋线,又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是:由A点作等速旋转运动,同时又使A点沿半径作等速移动,形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称: 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度,即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度,即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h,单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程,就是假定凸轮曲线的升角(或降角)为360°时凸轮的升距(或降距)。代号为L,单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数,它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值,根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角,即K=h/φ。由此得h=Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数,即L=360°K。由此得L=360°h/φ。 举个例子: 一个凸轮曲线的升距为10毫米,升角为180°,求凸轮的曲线导程。(见下图) 解:L=360°h/φ=360°×10÷180°=20毫米

升角(或降角)是360°的凸轮,其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法,比较简单,而自动车床上的凸轮,有些比较简单,有些则比较复杂。在实际运用中,许多人只是靠经验来设计,用手工制作,不需要计算,而要用机床加工凸轮,特别是用数控机床加工凸轮,却是需要先计算出凸轮的导程,才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的,在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.

凸轮轴设计开题报告

开题报告 题目名称凸轮轴结构设计及工艺编制 题目来源 A 题目类型 4 导师姓名 学生姓名班级学号专业 凸轮轴的功用是通过凸轮轴的不断旋转,推动气门顶杆上下运动,进而控制气门的开启与关闭。通过改变凸轮轴的曲线,可精确调整气门开启、关闭时间。 1、课题背景和意义: 凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同),不过通常它的转速依然很高,而且需要承受很大的扭矩,因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高,其材质一般是特种铸铁,偶尔也有采用锻件的。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性,因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。 2、凸轮轴的国内外发展趋势: 2.1凸轮轴的结构、位置及转动方式 凸轮轴的主体是一根与气缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于驱动气门。凸轮轴的一段时轴承支撑点,另一端与驱动轮相连接凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证汽缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性,气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击,否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其他严重后果。因此,凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。在以前的很长的一段时间里,底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。通过这样的发动机中,气门位于发动机的顶部,即所谓的OHV(OverHeadValve,顶置气门)式发动机。此时通常凸轮轴位于曲轴箱的侧面,通过配气机构(如挺杆、推杆、摇臂等)对气门进行控制。因此底置式凸轮轴一般也叫侧置式凸轮轴。由于在这样的发动机凸轮轴距离气门较远,而且每个气缸通常只有2个气门,因此转速通常较慢,平顺性不佳,输出功率也较低。不过这种结构的引擎输出扭矩和低速性能比较出色,结构也比较简单,易于维修。按凸轮轴的数目多少,可分为单顶置凸轮轴(SOHC)和双顶置凸轮轴(DOHC)2种。单顶置凸轮轴就只有1根凸轮轴,双顶置凸轮轴有2根凸轮轴。底置式凸轮轴通常次用星形齿轮组(即所谓的“控制论”),辊子链或齿条与曲轴相连。为了控制噪声,直径大的凸轮轴端传动轮通常由塑料或者轻金属制造,而相对直径较小的曲

凸轮轮基本尺寸的设计

第四节 凸轮机构基本尺寸的设计 在设计凸轮的轮廓曲线时,不仅要保证从动件能够按给定要求实现预期的运动规律,还应该保证凸轮机构具有合理的结构尺寸和良好的运动、力学性能。对于基圆半径、偏距和滚子半径等基本尺寸,在进行凸轮轮廓曲线的设计之前都是事先给定的。如果这些基本参数选择不当,就会存在凸轮机构的结构是否合理、运动是否失真以及受力状况是否良好等问题。因此,本节主要讨论有关凸轮机构基本尺寸的设计问题,为正确、合理选择这些基本参数提供一定的理论依据。 一、凸轮机构的压力角 凸轮机构的压力角是指不计摩擦时,凸轮与从动件在某瞬时接触点处的公法线方向与从动件运动方向之间所夹的锐角,常用α表示。压力角是衡量凸轮机构受力情况好坏的一个重要参数,是凸轮机构设计的重要依据。 1.直动从动件凸轮机构的压力角 如图6—29所示为直动从动件盘形凸轮机构的压力角示意图。其中,图6—29a 为尖底从动件的压力角示意图,图6—29b 为平底从动件的压力角示意图。现以滚子从动件凸轮机构为例,来说明直动从动件盘形凸轮机构压力角的计算方法。根据图6—30中的几何关系,可得压力角的表达为 图6—29直动从动件的压力角图 6—30偏置直动从动件的压力角 (6—34) 由三心定理,P 点为瞬心,ωOP v v P ==,?ω d d s v OP = = (由从动件速度公式? ωd d s v =) 式中,“ ”号与从动件的偏置方向有关。图6—30所示应该取“-”号,反之,如果从动件导路位于凸轮 回转中心O 的左侧,则应该取“+”号。显然,这种情况属于从动件的偏置方向选择不合理,因为增大了凸轮机构的压力角,降低了机械效率,甚至可能会导致凸轮机构发生自锁。因此,正确选择从动件的偏置方向有利于减小机构的压力角。此外,压力角还与凸轮的基圆半径和偏距等有关。(当v 、ω、s 一定时,若凸轮基圆半径增大,则压力角α将减小,但机构尺寸随之增大;若凸轮基圆半径减小,压力角α将增大,

机械基础 常用机构 习题

铰链四杆机构的基本特性和凸轮机构 一、判断题 ()1、曲柄摇杆机构的急回特性是用行程速度比系数K来表征,K值越小,急回作用越明显。 ()2、当K>1,θ>0时,机构具有急回特性。 ()3、曲柄摇杆机构以曲柄为原动件时就一定存在急回运动特性。 ()4、偏心曲柄滑块机构以曲柄为原动件时一定存在急回运动特性。 ()5、对心曲柄滑块机构无急回特性。 ()6、摆动导杆机构以曲柄为原动件时不一定存在急回运动特性。 ()7、在曲柄和连杆同时存在的平面四杆机构中,只要曲柄和连杆处于共线位置,就是曲柄的“死点”位置。 ()8、曲柄摇杆机构一定存在死点位置。 ()9、缝纫机踏板机构有时会出现踩不动或倒机的现象,这是因为死点位置造成的。 ()10、缝纫机踏板机构是利用飞轮惯性使其通过死点位置的。 ()11、曲柄摇杆机构以摇杆为原动件时存在两个死点位置。 ()12、内燃机中的曲柄滑块机构不存在死点位置。 ()13、滚子从动件凸轮机构中,从动件与凸轮之间的滚动摩擦阻力小,适于高速传动场合。 ()14、从动件的运动规律取决于凸轮轮廓的形状。 ()15、在柱体凸轮机构中,从动件可以通过直径不大的圆柱凸轮或端面凸轮获得较大的行程。 ()16、尖顶从动件易于磨损,而平底从动件磨损则较小,这是因为前者与凸轮组成高副,而后者与凸轮组成低副的原因。 ()17、凸轮机构能将原动件的旋转运动转化为从动件的往复直线运动。()18、尖顶从动件盘形凸轮机构,基圆与实际工作轮廓线相切。 ()19、凸轮机构的压力角是指凸轮轮廓线某点的法线方向与从动杆速度方向之间的夹角,一般情况下,在工作过程中它是恒定不变的。 ()20、凸轮机构中,升程一定时,基圆半径增大,压力角也随之增大。()21、移动从动件盘形凸轮机构,当从动件不动时,对应的凸轮轮廓线为一直线。 ()22、压力角影响机构的传力特性,压力角越大,传力特性越好。 二、选择题 ()1、当行程速度比系数为时,曲柄摇杆机构才有急回特性。 A. K>1 B. K<1 C. K=0 D. K<0 ()2、下列关于急回特性的描述,错误的是。 A. 机构有无急回特性取决于行程速度比系数 B. 急回特性可使空回行程的时间缩短,有利于提高生产率 C. 极位夹角值越大,机构的急回特性越显著 D. 只有曲柄摇杆机构具有急回特性 ()3、下列机构中存在急回特性的是。 A. 对心曲柄滑块机构且以曲柄为原动件 B. 偏心曲柄滑块机构且以滑块为原动件 C. 摆动导杆机构且以曲柄为原动件 D. 摆动导杆机构且以导杆为原动件 ()4、当四杆机构出现死点位置时,可在从动件上使其顺利通过。 A. 加设飞轮 B. 加大驱动力 C. 减小阻力 D. 更换原动件()5、关于缝纫机踏板机构,以下论述错误的是。

凸轮轴结构与设计

第15单元:学时数:2学时教学目的与要求: 1.掌握凸轮机构的组成、分类、特点及其应用; 2.了解从动件的常用运动规律; 3.加深机械由多种机构组成的概念。 教学重点与难点: 重点:1.凸轮机构的基本类型及其应用 2.从动件的常用运动规律 难点:从动件的常用运动规律 教学手段与方式: 课堂讲授,实物模型教学,提问,课堂练习 教学内容: 第五章常用机构 第二节凸轮机构 一、凸轮机构的基本类型及其应用 二、从动件的常用运动规律 第五章常用机构 第二节凸轮机构 一、凸轮机构的基本类型及其应用 1. 凸轮机构的组成和应用 凸轮——具有曲线轮廓或沟槽的构件。传动时,凸轮用轮廓或沟槽驱动从动件运动。 凸轮机构的主要组成:凸轮、从动件及机架三个基本构件。是一种含高副的常用机构。 实例:内燃机配气凸轮机构。(图形见课件) 功用:凸轮等速回转,用其曲线轮廓驱动从动件开启和关闭(关闭需借助弹簧的作用),实现进气口或排气口。 实例:绕线机(图形见课件) 功用:凸轮作等速回转时,其曲线轮廓驱动布线杆往复摆动,将线均匀地缠绕在绕线轴3上。 实例:行程控制凸轮机构(图形见课件) 功用:凸轮固定在机器的运动部件上并随之移动,当到达预定位置时,其轮廓推动行程开关的推杆,使之发生电信号,以实现控制运动部件变速、停止或换向等。 实例:机床自动进给机构(图形见课件) 功用:凸轮作等速回转,并用其曲线形沟槽驱动从动件绕固定回转副O作往复摆动,通过扇形齿轮和齿条带动刀架,完成刀具的进给运动。 凸轮机构的特点: ①结构简单、紧凑;工作可靠,只需设计适当的凸轮轮廓,便可使从动件得到准确的任意预期运动。 ②凸轮与从动件间为高副接触,易磨损。 常用于传力不大的场合。如:自动机床进刀机构、上料机构、内燃机配气机构、印刷机、纺织机等。

凸轮测量测头转换及当量升程表计算方法2008

凸轮测量测头转换及当量升程表计算方法2008-6-5 来源:中国机床商务网摘要:通过凸轮测量实例,对凸轮测量时的测头转换所引发的当量转角—升程表问题进行了分析,指出测头转换应保证凸轮受检位置不变,并以S195 型柴油机配气凸轮为例,推导出了当量转角、当量升程的计算通式并给出由平面测头转换为?15mm 滚柱测头测量的当量转角—升程表。 1 概述 凸轮轴是影响发动机配气机构工作质量的关键部件,它的功能是保证发动机气门组有准确、平稳的良好运动规律。凸轮的测量,主要是为评定凸轮轴上各凸轮的几何精度和装机后的动力特性提供依据,所以,在对凸轮进行测量时,应按设计要求选择与凸轮机构从动件(挺柱)相同形式和形状的测头,按设计要求给出的转角—升程表进行测量,以正确反映凸轮机构的运动规律。 2 测头转换 测头转换,不是指简单地将一种测头换成另一种测头,而是指采用不符合设计要求形式和形状的测头进行凸轮测量时测量参数的转换。在测量中,把不符合设计要求形式和形状的测头卸下,装上符合设计要求形式和形状的测头的一组操作称为测头换装。测头转换和测头换装是两个截然不同的概念。 无论是确定凸轮的检测位置,还是测量凸轮的升程,都应采用与凸轮机构从动件(挺柱)相同形式和形状的测头。例如,S195 型柴油机的配气凸轮的从动件是平面挺柱,测量时应采用平面测头:供油凸轮的从动件是滚柱挺柱,测量时应采用与滚柱挺柱直径相同的滚柱测头。可是,常常是当同一根凸轮轴上各凸轮的从动件设计要求不同时,本应分别采用符合设计要求的不同形式和形状的测头进行测量,可是一些测量者为了省去在测量过程中换装测头的麻烦,竟用同一测头去测量凸轮轴上各个凸轮,这对某一个凸轮而言就引发了测头转换问题,尤其是在凸轮自动测量时,这种转换测头形式和形状的现象更为普遍。 图1 凸轮受检点相同时测头不同凸轮转角不同 图2 将平面测头转换为滚柱测头时当量转角和当量升程的求解 测头形式和形状转换后,改用当量升程表测量,原理上并不存在问题。但是现行当量升程表,一般均以设计转角为依据而不是以设计受检点为依据来计算。也就是说,如果测头转换后与转换前的转角一致,则凸轮受检点将不同:如果测头转换前后受检点相同,则凸轮转角不同。例如,S195 型柴油机配气凸轮的“敏感点”m,采用设计要求的平面测头测量时,凸轮转角ap=46°07'16"(图1a):采用?15mm 滚柱测头时,凸轮转角aG=16°53' (图1b):采用刀口测头时,凸轮转角aD= 6°52'28"(图1c)。即凸轮同一受检点的ap≠aG≠aD。由此可知,测头形式和形状转换后,如仍按设计转角来计算当量升程,则凸轮设计受检点的位置就被篡改了,从而会由于测头转换前后受检点处凸轮形状误差不同,影响凸轮测量数据的准确性,甚至可能造成对凸轮合格性的判断错误(误废或误收)。 3 当量升程表 当遇到由于测量工艺条件的限制无法采用符合设计要求的形式和形状的测头时,例如,摩托车发动机顶置凸轮轴式的配气凸轮,必须将摇臂与凸轮型面接触的摆动式柱面的气门升程转换成对心移动式平面测头的凸轮升程(转换计算见杨光兴等所著《摩托车发动机原理与设计》(武汉测绘科技大学1993年出版社中第297页),采用平面测头才有利于凸轮的加工和测量。又如S195型柴油机凸轮轴,设计要求配气(进、排)凸轮用平面测头测量,供油凸轮用?15mm 滚柱测头测量,如果统一采用?15mm滚柱测头,这时配气凸轮测量就进行了测头转换。同一根凸轮轴上各凸轮统一采用一种测头测量,有利于凸轮自动测量。

凸轮轴去毛刺机的设计

绪论 在这样一个复杂的社会里,我们需要掌握一门技术并能应用这门技术存在于这个社会。因此我们当中的大部分人上了大学,进入了一个学术研究的殿堂,并通过四年的基础课和专业课的学习,让我们了解和掌握更多的专业知识和其它相关的知识。以次来武装自己使之能更好的存在于社会的建设中,并能发挥更多的力量。 在跨出校门,步入社会之前锻炼一下专业技能的使用能力是十分必要的。毕业设计无疑是一种最佳的方法。它既锻炼了机械制图能力,专业技术的使用能力和计算机绘图(CAD)能力,而且让我们掌握了科学资料的检索,以及获的更多资料的方法。因此毕业设计是我们步入社会前的一堂必不可少的步骤。 毕业设计的目的和任务 通过四年的学习,在了解和掌握的一些专业技术和标准的同时,从事一些机械的设计、维修、检测等,并能在设计时使用相关知识结合具体情况分析、计算,校核,绘图等步骤。 凸轮轴的制造和生产在国内的大部分企业中采用的大数是仿行加工和靠模加工,而采用数控加工的企业还是少数。因此,在加工中很容易产生毛刺,然而,这些毛刺的硬度一般都较高,所以在清除上比较困难。下面将是于中轴生产的凸轮轴。毕业设计题目:凸轮轴去毛刺机的设计 毕业设计题目来源:河南中原轴件厂 毕业设计图纸如下所示:

1 去毛刺的发展现状及其在工程中的应用 在金属、非金属零件的制造过程中,会不同程度地产生毛刺这些毛刺将影响到零件的检测、安装、使用性能、工作寿命等。因此我们必须在生产中重视毛刺的去除工作。至今,去毛刺的方法很多,据统计有六十来种,尽管有这么多去毛刺的方法,但每一种方法都有其不同的加工要求,在选择去毛刺方法时应根据具体的材料,硬度,已加工表面要求等,找到一种适合的方法。对于要求精度较高的零件,不仅要完成去毛刺工作,而且还得保证加工精度。这就必须谨慎选用合适的去毛刺方法。 在现代工业中,去毛刺技术和表面处理技术逐步从手工操作向机械化、自动化、精密化方向发展。近几十年来,计算机技术的广泛应用,使得去毛刺机械从机械装置式机床向数控机床发展。并带来了更广阔的天地。 1.1 国内外去毛刺技术现状及发展趋势 1.1.1 毛刺的形成和“毛刺工程”的内容 毛刺作为一个技术问题来认识,总的来说,还只是近期的事。例如硅钢片的冲压,总有毛刺产生。又如伺服机构的阀芯与阀套的边缘要保持锐边,设计要求是合理的,但是其边缘往往容易产生毛刺,特别是阀体上的交叉孔处,加工后往往会留下毛刺。毛刺的存在是不容忽视的。面对各种产品在实际应用中因毛刺的存在而发生的种种事故,探索先进的去毛刺技术,去毛刺机理,同时应当从设计着手,研究少产生或不产生毛刺的结构设计的可能性。从而提出了“毛刺工程”,企图从系统的技术角度来对待毛刺,从每一个环节上将毛刺消除。从宏观的角度来看,毛刺的形成在各种工序中都可能产生,如铸造、注塑、冲压、钻孔、车削、铣削、磨削等机械加工。以切削为例,毛刺的高度和根部的粗细与切削刃的前角有着密切的关系,当前角大于10°时,则毛刺高度和根部都迅速变小。 在研究毛刺的同时,无法避免上述所谓的负毛刺,因为在近年来,硬脆材料日

自动车床凸轮设计详细教程..

自动车床主要靠凸轮来控制加工过程,能否设计出一套好的凸轮,是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多,在此,我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的,这是一种端面螺旋线,又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是:由A点作等速旋转运动,同时又使A点沿半径作等速移动,形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称: 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度,即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度,即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h,单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程,就是假定凸轮曲线的升角(或降角)为360°时凸轮的升距(或降距)。代号为L,单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数,它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值,根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角,即K=h/φ。由此得h=Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数,即L=360°K。由此得L=360°h/φ。 举个例子: 一个凸轮曲线的升距为10毫米,升角为180°,求凸轮的曲线导程。(见下图) 解:L=360°h/φ=360°×10÷180°=20毫米

升角(或降角)是360°的凸轮,其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法,比较简单,而自动车床上的凸轮,有些比较简单,有些则比较复杂。在实际运用中,许多人只是靠经验来设计,用手工制作,不需要计算,而要用机床加工凸轮,特别是用数控机床加工凸轮,却是需要先计算出凸轮的导程,才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的,在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.

凸轮轴的设计说明书

二缸油泵凸轮轴材料设计班级:材料10971 学号:10400971 姓名:

机械学院 课程设计任务书 机械系材料10971班学生学号10400971 课程设计课题:二缸油泵凸轮轴材料设计 一、课程设计工作日 自2011年9月5日至2011年9月9日星期五 二、同组学生:曹润、陈胜、封成尧、高兴、葛义尚、韩君、何东、侯存亿 三、课程设计任务要求 包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间主要参考资料等。 (1)目的和意义 1.熟悉课题、查阅资料:要求充分熟悉本课题,并查阅大量有关本课题内容的资料。 2.对所属零件进行受力和失效分析,提出性能要求。 3.确定合金钢材料:要求在满足零件使用性能的前提下,兼顾经济型和工艺性,合理选择材料。 4.确定热处理工艺方法和设备:要求选定热处理方法和热处理设备。 5.编写说明书:明确本课题设计方案的内容、确定原则和理由。 6.编制热处理工艺卡。 (二)基本要求 1设计说明书一套 2热处理工艺卡一套 3课程设计小结一份 (三)参考资料 教材、课程设计指导书、手册、图册等。 指导教师签字:

目录 一、二缸凸轮轴的工作环境、受力失效分析 1、凸轮轴的工作环境分析 2、凸轮轴的失效分析 二、二缸凸轮轴的性能要求 三、二缸凸轮轴材料选择及其性能分析 1、材料合金元素的作用分析 2、材料加工工艺分析 3、热处理工艺分析 4、材料的使用性能比较 5、确定材料材料的最终选择 四、二缸凸轮轴材料45Mn2B热处理工艺 1、二缸凸轮轴选用的热处理设备 2、制定工艺流程 3、预备热处理工艺 4、最终热处理工艺 五、热处理工艺卡 六、结论 参考文献 课程设计小结

凸轮曲线设计

凸轮曲线设计 当根据使用要求确定了凸轮机构的类型、基本参数以及从动件运动规律后,即可进行凸轮轮廓曲线的设计。设计方法有几何法和解析法,两者所依据的设计原理基本相同。几何法简便、直观,但作图误差较大,难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标,所以按几何法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮,必须建立凸轮理论轮廓曲线、实际轮廓曲线以及加工刀具中心轨迹的坐标方程,并精确地计算出凸轮轮廓曲线或刀具运动轨迹上各点的坐标值,以适合在数控机床上加工。 圆柱凸轮的廓线虽属空间曲线,但由于圆柱面可展成平面,所以也可以借用平面盘形凸轮轮廓曲线的设计方法设计圆柱凸轮的展开轮廓。本节分别介绍用几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线的原理和步骤。 1 几何法 反转法设计原理: 以尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构为例: 凸轮机构工作时,凸轮和从动件都在运动。为了在图纸上画出凸轮轮廓曲线,应当使凸轮与图纸平面相对静止,为此,可采用如下的反转法:使整个机构以角速度(-w)绕O转动,其结果是从动件与凸轮的相对运动并不改变,但凸轮固定不动,机架和从动件一方面以角速度(-w)绕O转动,同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动。根据这种关系,不难求出一系列从动件尖底的位置。由于尖底始终与凸轮轮廓接触,所以反转后尖底的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。 1). 直动从动件盘形凸轮机构 尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构: 已知从动件位移线图,凸轮以等角速w顺时针回转,其基圆半径为r0,从动件导路偏距为e,要求绘出此凸轮的轮廓曲线。 运用反转法绘制尖底直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的方法和步骤如下: 1) 以r0为半径作基圆,以e为半径作偏距圆,点K为从动件导路线与偏距圆的切点,导路线与基圆的交点B0(C0)便是从动件尖底的初始位置。 2) 将位移线图s-f的推程运动角和回程运动角分别作若干等分(图中各为四等分)。 3) 自OC0开始,沿w的相反方向取推程运动角(1800)、远休止角(300)、回程运动角(1900)、近休止角(600),在基圆上得C4、C5、C9诸点。将推程运动角和回程运动角分成与从动件位移线图对应的等分,得C1、C2、C3

汽油机凸轮轴加工工艺设计 开题报告

目的及意义:是对凸轮轴进行经典理论校核分析,采用有限元法队凸轮轴和气门系统进行接触分析,计算其接触应力,分析计算结果,研究凸轮轴型线以及油膜对接触应力的影响。通过对凸轮轴接触应力的分析,可以了解凸轮轴工作中磨损的情况,并对设计凸轮轴提供依据。同时为以后预防凸轮轴失效,提供参考依据。凸轮轴是活塞发动机里的一个部件。它的作用是控制气门的开启和闭合动作。虽然在四冲程发动机里凸轮轴的转速是曲轴的一半(在二冲程发动机中凸轮轴的转速与曲轴相同),不过通常它的转速依然很高,而且需要承受很大的扭矩,因此设计中对凸轮轴在强度和支撑方面的要求很高,其材质一般是特种铸铁,偶尔也有采用锻件的。由于气门运动规律关系到一台发动机的动力和运转特性,因此凸轮轴设计在发动机的设计过程中占据着十分重要的地位。 构造 凸轮轴的主体是一根与汽缸组长度相同的圆柱形棒体。上面套有若干个凸轮,用于驱动气门。凸轮轴的一端是轴承支撑点,另一端与驱动轮相连接。 凸轮的侧面呈鸡蛋形。其设计的目的在于保证汽缸充分的进气和排气,具体来说就是在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。另外考虑到发动机的耐久性和运转的平顺性,气门也不能因开闭动作中的加减速过程产生过多过大的冲击,否则就会造成气门的严重磨损、噪声增加或是其它严重后果。因此,凸轮和发动机的功率、扭矩输出以及运转的平顺性有很直接的关系。 一般来说直列式发动机中,一个凸轮都对应一个气门,V型发动机或水平对置式发动机则是每两个气门共享一个凸轮。而转子发动机和无阀配气发动机由于其特殊的结构,并不需要凸轮。 位置 在以前很长的一段时间里,底置式凸轮轴在内燃机中最为常见。通常这样的发动机中,气门位于发动机的顶部,即所谓的OHV(OverHead Valve,顶置气门)式发动机。此时通常凸轮轴位于曲轴箱的侧面,通过配气机构(如挺杆、推杆、摇臂等)对气门进行控制。因此底置式凸轮轴一般也叫侧置式凸轮轴。由于在这样的发动机中凸轮轴距离气门较远,而且每个气缸通常只有两个气门,因此转速通常较慢,平顺性不佳,输出功率也比较低。不过这种结构的引擎输出扭矩和低速性能比较出色,结构也比较简单,易于维修。 现在大多数量产车的发动机配备的是顶置式凸轮轴。顶置式凸轮轴结构使凸轮轴更加接近气门,减少了底置式凸轮轴由于凸轮轴和气门之间较大的距离而造成的往返动能的浪费。顶置式凸轮轴的发动机由于气门开闭动作比较迅速,因而转速更高,运行的平稳度也比较好。较早出现的顶置式凸轮轴结构的发动机是SOHC (Single OverHead Cam ,顶置单凸轮轴)式发动机。这种发动机在顶部只安装了一根凸轮轴,因此一般每个汽缸只有两到三个气门(进气一到两个,排气一个),高速性能受到了限制。而技术更新一些的则是DOHC式(Double OverHead Cam,顶置双凸轮轴)发动机,这种发动机由于配备了两根凸轮轴,每个汽缸可以安装四到五个气门(进气二到三个,排气二个),高速性能得到了显著的提升,不过与此同时低速性能会受到一定的影响,结构也会变得复杂,不易维修。 传动方式 底置式凸轮轴通常采用星形齿轮组(即所谓的“控制轮”),辊子链或齿条与曲

盘形凸轮的四种设计方法

盘形凸轮的四种设计方法 深圳市百特兴科技有限公司 周杰平 摘要:详细介绍运用SolidWorks 绘制盘形凸轮的不同方法,包括插件法、解析法、折弯法及仿真法。 关键词:盘形凸轮,插件法,解析法,折弯法,仿真法,余弦加速度, SolidWorks,EXCEL。 凸轮/连杆机构以其快速、稳定的特点,在很多的场合尤其是传统的制程设备中得以运用。但其缺点也很明显:适应性较差,结构相对比较复杂,开发周期长,凸轮加工精确要求比较高等,非标设备大多由伺服马达/步进马达、丝杆/同步带、气缸/油缸等替代。近年来,由于对设备产能要求越来也高,传统的凸轮/连杆机构又受到用户青睐。以动力电池制造设备中塑封制程为例。进口设备核心机构采用凸轮/连杆机构,产能在140件/分钟以上,国产设备采用伺服/丝杆驱动,产能则在50件/分钟左右。更为重要的是前者用于制程的有效时间更长,确保了品质的可靠性。凸轮的设计将成为机构设计工程是不可缺少的技能。 本文以盘形凸轮为研究对象,分别介绍几种不同的设计方法。 一、基本参数 1.1、凸轮基本参数 项目 代号 参数值 基圆直径 D 150 凸轮厚度 W 15 辊子直径 d 25 升程 h 50 表1 1.2、从动杆运动规律 动作 运动角度数 (Φ) 起始角度位置 终止角度位置 结束半径 运动规律 推程 120 0 120 125 余弦加速度 远休止角 30 120 150 125 回程 90 150 240 75 余弦加速度 近休止角 120 240 360 75 表2 注:余弦加速度(简谐运动)方程: S=h*[1-cos(πφ/Φ)]/2

图1 二、SolidWorks 插件法 2.1、如图2,打开SolidWorks,新建零件,关闭草图。菜单栏Toolbox -> 凸轮 如菜单栏无Toolbox,先加入插件。 图2 图3 2.2、设置。如图3 凸轮类型为圆形,推杆类型为平移,如果是偏心的,可作相应的选择;开始半径为基圆半径,开始角度根据<表2>填写;旋转方向为顺时针 2.3、运动如图4

凸轮轴测量仪设计

凸轮轴测量仪设计 摘要 凸轮机构是常用机构,应用范围很广。因此,对凸轮工作性能的要求就越来越高,而凸轮工作性能的好坏主要由相关的凸轮形线参数来决定。因此,目前国内外对凸轮参数的测量仪的研究和开发也越来越广泛和深入。凸轮轴测量仪采用精密机械、光栅、微型计算机等技术,为满足汽车、摩托车发动机凸轮轴、汽车前后桥刹车凸轮轴等检测要求而特殊设计制造的新型测量仪器,可测量凸轮轴的桃形型而误差、桃形对定位键槽的相位角误差、桃形间相位角误差、轴径的径向跳动及凸轮的速度、加速度等测量项目。凸轮轴是工程中常用的零件,在凸轮轴的大批量生产中,为了保证产品质量,产品的测量变得非常重要。凸轮轴的轴向尺寸较多并且精度较高,用传统的测量方法无法保证每一件产品的测量精确、且容易造成测量成本过高,因此需要一台专用的测量设备才能保证产品的质量控制。所以我设计了一台凸轮轴专用测量仪。 这次设计的凸轮轴测量仪运用了现在比较热门的机器视觉作为测量手段,又采用了步进电机光栅等元件,因此对信号采集,图像处理,运动控制等方面有较高的要求。导致影响最后测量精度的因素太多,因此调试过程会比较复杂。本设计中的机械结构相对比较简单,但是关键零件精度要求非常高,对加工工艺以及设备要求较高,装配精度也要求较高,因此装配调试也比较复杂。 关键词:测量手段,步进电机光栅,精度高,精密机械

The Camshaft Measuring Instrument Is Designed Author: Gao Xiao Huan Tutor : Wang Ping Zhu Abstract Wheel mechanism is used, the application range is very wide.Therefore, the CAM working performance requirements more and more high, and the CAM work performance is good or bad CAM shape line is mainly composed of relevant parameters to decide. On CAM parameter measuring instrument at home and abroad, therefore, the research and development is becoming more and more widely and deeply. Cam shaft measuring instrument precision machinery, grating, microcomputer technology, in order to meet the needs of automobile, motorcycle engine camshaft, car camshaft front and rear axle brake detection requirements model special equipment design and manufacturing, but peach shape measurement of camshaft phase error on positioning keyway, peach, peach angle error shape between the phase angle error, and the cam shaft runout the radial velocity, acceleration measurement project.The camshaft is commonly used in engineering, in the mass production of the cam shaft, in order to ensure the quality of products, product measurement becomes very important. Cam shaft axial size more and high precision, can not be guaranteed by the traditional method of measuring each product precision, and easy to cause the measurement cost is too high, therefore need a dedicated measurement equipment to ensure the products quality control. So I designed a cam shaft measuring instrument. Now the design of the CAM shaft measuring instrument using a popular machine vision as a means of measurement, and used the element such as stepper motor grating, so the signal collecting, image processing, motion control, etc, have higher requirements. Factors lead to effect the measuring accuracy is too much, so the debugging process is more complicated. This design the mechanical structure is relatively simple, but the key parts accuracy requirement is very high, the processing technology and equipment demand is higher, assembly accuracy and the demand is higher, so assembly debugging is also more complex. Keywords::Measurements, stepper motor grating, high accuracy, precision machinery

凸轮计算方法

凸轮计算方法 图片: 自动车床主要靠凸轮来控制加工过程,能否设计出一套好的凸轮,是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多,在此,我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。 凸轮是由一组或多组螺旋线组成的,这是一种端面螺旋线,又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是:由A点作等速旋转运动,同时又使A点沿半径作等速移动,形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称: 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度,即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度,即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h,单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。

7、导程——即凸轮的曲线导程,就是假定凸轮曲线的升角(或降角)为360°时凸轮的升距(或降距)。代号为L,单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数,它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值,根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角,即K=h/φ。由此得h=Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数,即L=360°K。由此得L=360°h/φ。 举个例子: 一个凸轮曲线的升距为10毫米,升角为180°,求凸轮的曲线导程。(见下图) 解:L=360°h/φ=360°×10÷180°=20毫米 升角(或降角)是360°的凸轮,其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法,比较简单,而自动车床上的凸轮,有些比较简单,有些则比较复杂。在实际运用中,许多人只是靠经验来设计,用手工制作,不需要计算,而要用机床加工凸轮,特别是用数控机床加工凸轮,却是需要先计算出凸轮的导程,才能进行电脑程序设计

走心机凸轮设计步骤

编制调整卡片应注意以下几点: (一) 保证零件质量 没有质量就没有一切,这是第一重要的问题。主要从三个方面来考虑: 1 合理选择机床:一般来说,尽量不用机床的最大的规格来加工零件,特别是加工钢件时。如加工棒料直径是7MM,尽可能采用CM1113而不用CG1107。也尽量不用机床的最高转速来加工零件。如需要主轴转速为6500转/分,则不用CG1107(10000转/分)。原因是在机床的极限规格时不易获得最佳的加工精度。 2 合理安排工序:工序的编制必须满足零件的加工要求,同时也应充分考虑纵切自动车床的加工工艺特点。 3 正确选择切削用量,既要得到高的生产效率,又要保证刀具有足够的耐用度,以求尺寸的稳定。(刀具种类很多,也要分清楚合适刀具,这里我就不打广告了) (二) 提高生产效率:简化辅助动作,安排重合工序。(有经验才可以做的更好) (三) 便于机床的调整:安排必要的工序间隙和停持工序。 (四) 便宜凸轮及刀具的制造:机床上有许多调整机构,如杠杆比,天平刀架及主轴箱的钢性挡块,多凸轮机构双触头机构等,这些机构可以调整零件的加工尺寸,以弥补凸轮的制造误差。充分利用这些机构可以降低凸轮的制造精度要求。用成型刀具可以简化零件的加工过程,但刀具制造困难。如果用复合走刀法来加工成型表面,可简化刀具。 (五) 零件的成组加工:充分利用机床的特性,通过对机床的调整,用一套凸轮加工出几种形状,尺寸相近的零件。用于小批量多品种的零件生产。另外

与此类似的用几块无关的凸轮配出来打制简单的样品,或者多块凸轮重叠制造复杂零件.这些都需要对凸轮非常了解和熟悉才容易做到。这里就不举例了。 二凸轮设计程序 凸轮调整卡片的设计编制可分为四个步骤: (一) 对加工零件进行分析 分析加工零件部分精度和表面粗糙要求.分析轴向尺寸的标注法和要求,并对加工零件的材料.生产性质情况全面了解。 (二) 选择机床 在分析的基础上,选择合适型号的纵切自动车床和附属装置,并了解机床调整的特别,着重考虑机床对此零件的加工可能性。 (三) 确定设计方案 设计方案的正确与否关系到设计工作的全局,方案制订不好或不合理,轻者影响生产效率,严重的会造成调整困难或严重影响加工质量,所以确定设计方案是设计凸轮的重要环节,尤其对复杂零件的凸轮设计方案,更应反复进行推敲,然后定出合理的设计方案。设计方案的内容一般分为下述三个方面: (1) 按零件的形状和要求,结合机床的特点,决定加工顺序和切削步骤。 (2) 在确定切削步骤的同时,分配各刀具的切削任务,并确定各个刀具的几何形状。 (3) 考虑零件尺寸的调整方法,尽可能充分合理地运用机床可调整性,以便顺利调整和提高加工零件的质量和产量。 (4) 编制调整卡片 每个技术员编制的调整卡片都会略有不同,或者角度不尽相同,或者刀具

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