李亞杰汽車機(jī)械基礎(chǔ)項(xiàng)目1汽車常用機(jī)構(gòu)認(rèn)知任務(wù)1.3汽車配氣機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)【任務(wù)描述】內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)1—挺柱2—?dú)忾T3—彈簧

4—搖臂

5—推桿6—凸輪

7—凸輪軸汽車中的內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)是發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要機(jī)構(gòu)，工作時(shí)要求在一個(gè)工作循環(huán)內(nèi)氣門能迅速打開，隨即迅速關(guān)閉，然后保持關(guān)閉狀態(tài)?？刂苾?nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的是凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪機(jī)構(gòu)是一種常用的高副機(jī)構(gòu)，可以將勻速運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為非勻速運(yùn)動(dòng)或間歇運(yùn)動(dòng)。要認(rèn)識(shí)汽車配氣機(jī)構(gòu)，必須學(xué)習(xí)凸輪機(jī)構(gòu)知識(shí)。一、凸輪機(jī)構(gòu)的組成與特點(diǎn)凸輪：具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件1。從動(dòng)件：由凸輪直接推動(dòng)的構(gòu)件2。機(jī)架：固定的構(gòu)件3。（推桿）1.凸輪機(jī)構(gòu)的組成2.凸輪機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、設(shè)計(jì)方便，只要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，便可使從?dòng)件得到所需的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

缺點(diǎn)：凸輪輪廓加工較為困難，凸輪輪廓精度要求高時(shí)，需用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工。而且，凸輪副是點(diǎn)接觸或線接觸的高副，接觸應(yīng)力較大，易磨損。

凸輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，其上的曲線輪廓與從動(dòng)件高副接觸。若凸輪輪廓曲線或凹槽曲線按從動(dòng)件的預(yù)期運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)而成，可獲得預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。1.按凸輪的形狀分類：盤形凸輪、移動(dòng)凸輪、圓柱凸輪。

結(jié)構(gòu)簡單，易于加工，應(yīng)用最為廣泛。

它可視為盤形凸輪的回轉(zhuǎn)軸心處于無窮遠(yuǎn)處時(shí)的演化型式。

空間凸輪機(jī)構(gòu)，可使從動(dòng)件獲得大的工作行程。二、凸輪機(jī)構(gòu)的類型

平板凸輪圓柱凸輪盤形凸輪2.按從動(dòng)件的形狀分類：尖頂從動(dòng)件、曲面從動(dòng)件、滾子從動(dòng)件、平底從動(dòng)件。

結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耐磨損，可承受較大載荷，在工程實(shí)際應(yīng)用最為廣泛。

結(jié)構(gòu)簡單、但易磨損，用于受力不大、低速及要求傳動(dòng)靈敏的場合，如儀表、記錄儀。

受力好、能減小磨損，故用于高速傳動(dòng)，但不能用于具有內(nèi)凹輪廓曲線的凸輪。尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件3.按從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)方式分類：移動(dòng)從動(dòng)件、擺動(dòng)從動(dòng)件。若

達(dá)到一定值時(shí)，會(huì)有：Fx-有害分力，垂直于導(dǎo)路；Fy-有效分力，沿導(dǎo)路方向。

越大→Fy越小，

Fx越大。Fx

>Fy

→機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖。為了保證凸輪機(jī)構(gòu)正常工作，要求：

max≤[

]

定義：從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向和接觸處輪廓法線方向所夾的銳角稱為壓力角

。推程時(shí)：對(duì)于移動(dòng)從動(dòng)件[

]=300；對(duì)于擺動(dòng)從動(dòng)件[

]=450；回程時(shí)：通常取[

]=700～800。

注：回程一般不會(huì)出現(xiàn)自鎖，通常只需校核推程壓力角。三、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角四、凸輪機(jī)構(gòu)組成與分類凸輪機(jī)構(gòu)在汽車中主要應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（在凸輪軸上）。凸輪軸是汽車中不可缺少的、非常重要的零件。凸輪軸主要由凸輪和凸輪軸軸頸組成。凸輪軸的組成四、凸輪機(jī)構(gòu)組成與分類按凸輪軸的布置位置，凸輪軸可分為凸輪軸上置式、凸輪軸中置式和凸輪軸下置式3種。

凸輪軸上置式

凸輪軸中置式

凸輪軸下置式棘輪機(jī)構(gòu)主要由棘爪、棘輪和機(jī)架組成。棘輪機(jī)構(gòu)1.棘輪機(jī)構(gòu)的組成【知識(shí)拓展】駐車制動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)駐車制動(dòng)時(shí)，將操縱桿向上扳起，通過平衡杠桿將駐車制動(dòng)操縱拉繩拉緊，促動(dòng)兩后輪制動(dòng)器制動(dòng)。由于制動(dòng)鎖止機(jī)構(gòu)中棘爪的單向作用，棘爪與棘輪嚙合后，操縱桿不能反轉(zhuǎn)，故整個(gè)駐車制動(dòng)系統(tǒng)能可靠地被鎖定在制動(dòng)位置。2.棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用自行車后輪軸棘輪機(jī)構(gòu)當(dāng)人腳蹬自行車踏板時(shí)，經(jīng)自行車前輪軸上鏈輪和其上鏈條帶動(dòng)后輪軸上的鏈輪（內(nèi)圈具有棘齒）轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈輪再通過棘輪和棘爪帶動(dòng)后輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，后輪軸與自行車后輪之間為剛連接，使后輪也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)使自行車前行。

2.棘輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用認(rèn)識(shí)內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)（1）氣門組。氣門組的作用是準(zhǔn)時(shí)接通和切斷進(jìn)排氣系統(tǒng)與氣缸之間的通道。氣門組主要由氣門2、彈簧3、氣門導(dǎo)管（圖中未示出）、氣門座（圖中未示出）等組成。①

由頭部和桿部組成，頭部用來封閉氣缸的進(jìn)排氣通道，桿部則主要為氣門的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向。②

的作用是使氣門自動(dòng)回位，保證密封并減小沖擊力。③

主要起導(dǎo)向作用，保證氣門做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使氣門與氣門座能正確貼合。④

氣缸蓋（或氣缸體）的進(jìn)排氣通道與氣門錐面相結(jié)合的部位稱為

，其作用是與氣門緊密配合，保證密封。（2）氣門傳動(dòng)組。氣門傳動(dòng)組的作用是使進(jìn)排氣門能按配氣相位規(guī)定的時(shí)刻開閉，且保證有足夠的開度。氣門傳動(dòng)組主要由凸輪軸（圖中未示出）、挺柱1、推桿5、搖臂4及搖臂軸（圖中未示出）等組成。①

是氣門傳動(dòng)組中主要的零件，其作用是驅(qū)動(dòng)和控制各缸氣門的開啟、關(guān)閉，使其符合發(fā)動(dòng)機(jī)的工作順序、配氣相位及氣門開度的變化規(guī)律等要求。②

的作用是將凸輪的推力傳給推桿或氣門桿。③

位于挺柱和搖臂之間，其作用是將挺柱傳來的推力傳給搖臂。④

的作用是將推桿或凸輪傳來的力改變方向，作用到氣門桿端以推開氣門。內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)【任務(wù)實(shí)施】內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的工作原理（1）氣門打開。凸輪軸旋轉(zhuǎn)，使凸輪軸上的

的凸起部分通過挺柱1、推桿5、調(diào)整螺釘（圖中未示出）等，推動(dòng)搖臂4擺轉(zhuǎn)；搖臂4的另一端便向下推開氣門2，同時(shí)使彈簧3進(jìn)一步壓縮。（2）氣門關(guān)閉。當(dāng)凸輪

6

的凸起部分的頂點(diǎn)轉(zhuǎn)過挺柱

1

以后，氣門

2

在

彈簧張力的作用下，開度逐漸減小，直至最后關(guān)閉，