Wenn es darum geht Drehbewegung in lineare Betätigung umwandeln Es gibt wahrscheinlich keinen besseren Mechanismus als den eines Nockens und einer Rolle.
Nocken- und Rollenmechanismen
Nocken- und Rollenmechanismen werden häufig in Motoren, Wiederholungsmaschinen und anderen Fertigungsanwendungen verwendet. Ein Nocken besteht aus einer rotierenden Welle, die normalerweise eine längliche oder unregelmäßige Form aufweist, um die gewünschte lineare Bewegung zu induzieren. Es gibt radiale Nocken,Die Walze, manchmal auch als Mitnehmer bezeichnet, ist das Stück, das zusammen mit der Bewegung der Nocke folgt. normalerweise beschränkt auf ein streng lineares Bewegungsfeld.
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Wenn Sie irgendeine Art von getan haben Maschinendesign Im Laufe Ihrer Zeit als Ingenieur wissen Sie, dass es nicht immer am einfachsten ist, Drehbewegungen in lineare Bewegungen umzuwandeln. Nocken und Rollen erledigen diese Aufgabe mit Leichtigkeit, aber es gibt auch eine Teilmenge des Nockendesigns, die sehr viel bietetflüssige und präzise Bewegung.
Nocken sind nicht durch einfache Formen beschränkt, sondern können so gestaltet werden, dass sie eine organische oder fließende Schnittstelle zum Rollenmechanismus haben. Dies führt zu spezielleren radialen Nocken. Es ist dieser Freiheitsbereich bei der Konstruktion von Nocken und Rollen, der Ingenieuren wie Ihnen bietetdie Fähigkeit, einzigartige Mechanismen mit nur einer einfachen Rotationseingabe zu erstellen.
Wie bei jeder Bewegungsübersetzung geht auch hier etwas Energie verloren.
Nocken und Rollen haben sehr minimale Energieverluste aufgrund der Tatsache, dass die Grenzfläche zwischen Teilen so klein ist, dass nur sehr wenig Reibung auftritt. Es gibt zwei Hauptkontakttypen für Mitnehmer, die mit Nocken verbunden sind: flache und Rollen. Flache Schnittstellen sind einfach und siesich dem Einklemmen des Mechanismus widersetzen. Nachteil Wenn beim Entwerfen organischerer Nockenformen oder wenn ein präziser Pfad benötigt wird, ist eine flache Schnittstelle nicht ausreichend. Andererseits kann eine Rollenschnittstelle in präzise Nockenformen passen, kann sich jedoch leicht verklemmen und ist im Allgemeinen komplexer zu bauenund pflegen.
Nocken- und Rollendesign
Um noch tiefer in das Design von Nocken und Rollen einzutauchen, müssen wir die dynamische Schnittstelle aller Teile berücksichtigen. Als Konstrukteur für Nockensysteme müssen Sie die Verschiebung und ihre Ableitungen genau beobachten, nämlich Geschwindigkeit,Beschleunigung und Ruckeln. Normalerweise werden Nockenmechanismen in Maschinen verwendet, die eine ziemlich präzise Bewegung erfordern, und der Verlust eines dieser physikalischen Elemente aus den Augen könnte letztendlich dazu führen, dass a schlechtes Design .
Ein gutes Nocken- und Rollendesign führt dazu, dass der Mitnehmer in allen relativen Zyklusphasen eine ziemlich konstante Geschwindigkeit und Beschleunigung beibehält. Wenn Sie also jemals mit dem Entwerfen eines Nocken- und Rollenmechanismus konfrontiert werden, denken Sie daran, dass dies nicht der Fall istGenau im Design, wird Ihr Endprodukt wahrscheinlich früher aufgrund von Ermüdung ausfallen - oder überhaupt nicht funktionieren.
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In der Welt der Nocken gibt es noch mehr als das, was wir hier besprochen haben. Theoretisch gibt es unendlich viele Nockendesigns, die in einer Maschine verwendet werden können, aber oft ist ein genialer Ingenieur erforderlich, um die richtigen Teile zu konstruieren. Aber genau das bist du, oder?