凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置 - 忆未来

凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置

凸轮机构最大的优点是可实现高速化,结构紧凑,可靠性高;最大的缺点是不可变,不能变更动作时间(角度)

一、关于凸轮动作与气缸动作的比较。

1、结构运动特性:凸轮机构结构紧凑,可靠性高,可以实现高速自动化。在自动机械中,虽然也可以使用气动装置,但气动动作结束时冲击较大,当改变速度时,需要对节流阀进行调节,当生产速度提高较大时,气缸装置显然无能为力。而用凸轮机构可以获得平稳的运动,当速度改变时也可以保持同步。

气压易受压力系统影响,当同一气源的其他气缸急速动作时,气压会下降,气缸的动作也会产生变化,而凸轮始终处于稳定状态。

2、运动的时序性:气缸的动作是一个接着一个的,必须是一个动作完成后才能进行下一个动作。凸轮的位移(角度)与时间是确定的,动作是可以叠加的,一个动作未结束时可以开始下一动作,因此可以缩短循环时间。

3、故障率:设计良好的凸轮机构可以使用到设备的终生,气缸则无法达到此要求。

4、动作变化性:当需要变化动作的次序与时间时,显然凸轮机构无能为力。凸轮机构一旦设计使用,基本上是不可改变的(除了有些设计成可调角度的凸轮勉强能调整一点角度外),是刚性的。气动则不然,可以通过PLC进行调整,是柔性的。

5、能耗毫无疑问,凸轮的能耗要比气缸装置少,从能量的转换来说,气缸的能量是空气压缩机转换过来的,存在着转换损失和管道的严重泄露。

二、关于凸轮动作与伺服控制系统的比较
不容置疑,伺服控制由于有强大的适应性与灵活性在当今占据着越来越重要的地位。

伺服控制可以摸拟运动曲线而获得很好的运动动力特性,很多优良的运动曲线也是应伺服需要而开发的。与凸轮机构比较,主要差异是可变性与不变性。前面说到,伺服具有强大的适应性与可变性,而凸轮机构的动作行程、同步和运动特性是不变的,无论负荷发生了多少的变化,其运动状态是不会发生变化的。伺服机构通过伺服电动机进行数字控制实现运动控制,使用同一运动曲线的凸轮机构与伺服机构产生不同的运动动力效果。比较遗憾地说,在此方面凸轮机构还略胜一筹。

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