第三章 凸轮机构及其设计
基本要求,了解凸轮机构的分类及应用；了解从动件常用的运动
规律及从动件运动规律的选择原则；掌握对心直动从
动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制方法 。 掌握选择滚子半
径的原则, 压力角与自锁的关系以及基圆半径对压力
角的影响 。
重 点, 掌握盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；掌握凸轮基
圆半径与压力角的关系 。
难 点, 凸轮轮廓曲线的设计中所应用的“反转法”原理； 压
力角的概念等。
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§ 3-1 凸轮机构的应用和分类
1,凸轮机构的应用
1.1 组成：凸轮 —— 个具有曲线轮廓或凹槽的构件 。
从动件 —— 被凸轮直接推动的构件 。
机架 —— 相对于支撑物体固定不动的构件 。
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优点,1,可使从动件得到各种预期的运动规律 。
2,结构紧凑 。
缺点,1,高副接触, 易于磨损, 多用于传递力不太
大的场合 。
2,加工比较困难 。
3、从动件行程不宜过大，否则会使凸轮变得
笨重。
1.2 特点：
2,凸轮机构的分类
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1、按凸轮的形状分
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圆柱凸轮
移动凸轮
盘形凸轮
2、按从动件端部型式分
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平底从动件
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尖端从动件
3、按从动件的运动方式分
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摆动从动件
直动从动件
4、按凸轮与从动保持接触的方式分
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几何封闭
力封闭
§ 3-2 从动件的运动规律
1,基本概念
1,基圆 ——
2,推程, 推程运动角 δt；
以凸轮的最小向径
为半径所作的圆称
为 基圆, 基圆半径
用 rmin表示 。
3,远休止, 远休止角 δs；
4,回程, 回程运动角 δh；
5,近休止, 近休止角 δsˊ ；
6,行程 —— 从动件在推程或回程中移
动的距离, 用 h 表示 。
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2.1 等速运动规律：
2,从运动件的规律 —— 从动件在推程或回程时, 其位移, 速度和加
速度随时间变化的规律 。
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2.2 等加等减速运动规律：
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3,从运动规律的选择
3） 对于较高速凸轮, 还要考虑到机构的运动速度较高, 可能会
产生很大的惯性力和冲击, 所以要考虑其最大加速度 。
1）只要求当凸轮转过某一角度 δ0时，推杆完成一行程 h或 φ。
2） 不仅要求当凸轮转过某一角度 δ0时, 推杆完成一行程 h或
φ,而且还要求推杆按一定的运动规律运动 。
此外, 还要考虑机构的冲击性能 。
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§ 3-3 图解法设计凸轮轮廓曲线
1,凸轮廓线设计方法的基本原理 —— 反转法
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2.1 直动从动件盘形凸轮机构轮廓曲线的绘制
2,用图解法设计凸轮轮廓曲线
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2.1.1尖端对心直动从动件盘形凸轮机构
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2.1.2 滚子从动件盘形凸轮机构
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2.1.3 平底从动件盘形凸轮机构
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2.2 摆动从动件盘形凸轮机构轮廓曲线的绘制
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2.3 圆柱凸轮机构轮廓曲线的绘制
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§ 3-5 设计凸轮机构应注意的问题
一、滚子半径的选择
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三、基圆半径对凸轮机构的影响
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平底推杆的平底长度为：
四、平底从动件的平底尺寸的确定
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结束
基本要求,了解凸轮机构的分类及应用；了解从动件常用的运动
规律及从动件运动规律的选择原则；掌握对心直动从
动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制方法 。 掌握选择滚子半
径的原则, 压力角与自锁的关系以及基圆半径对压力
角的影响 。
重 点, 掌握盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的设计；掌握凸轮基
圆半径与压力角的关系 。
难 点, 凸轮轮廓曲线的设计中所应用的“反转法”原理； 压
力角的概念等。
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§ 3-1 凸轮机构的应用和分类
1,凸轮机构的应用
1.1 组成：凸轮 —— 个具有曲线轮廓或凹槽的构件 。
从动件 —— 被凸轮直接推动的构件 。
机架 —— 相对于支撑物体固定不动的构件 。
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优点,1,可使从动件得到各种预期的运动规律 。
2,结构紧凑 。
缺点,1,高副接触, 易于磨损, 多用于传递力不太
大的场合 。
2,加工比较困难 。
3、从动件行程不宜过大，否则会使凸轮变得
笨重。
1.2 特点：
2,凸轮机构的分类
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1、按凸轮的形状分
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圆柱凸轮
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2、按从动件端部型式分
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3、按从动件的运动方式分
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4、按凸轮与从动保持接触的方式分
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几何封闭
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§ 3-2 从动件的运动规律
1,基本概念
1,基圆 ——
2,推程, 推程运动角 δt；
以凸轮的最小向径
为半径所作的圆称
为 基圆, 基圆半径
用 rmin表示 。
3,远休止, 远休止角 δs；
4,回程, 回程运动角 δh；
5,近休止, 近休止角 δsˊ ；
6,行程 —— 从动件在推程或回程中移
动的距离, 用 h 表示 。
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2.1 等速运动规律：
2,从运动件的规律 —— 从动件在推程或回程时, 其位移, 速度和加
速度随时间变化的规律 。
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3,从运动规律的选择
3） 对于较高速凸轮, 还要考虑到机构的运动速度较高, 可能会
产生很大的惯性力和冲击, 所以要考虑其最大加速度 。
1）只要求当凸轮转过某一角度 δ0时，推杆完成一行程 h或 φ。
2） 不仅要求当凸轮转过某一角度 δ0时, 推杆完成一行程 h或
φ,而且还要求推杆按一定的运动规律运动 。
此外, 还要考虑机构的冲击性能 。
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§ 3-3 图解法设计凸轮轮廓曲线
1,凸轮廓线设计方法的基本原理 —— 反转法
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2.1 直动从动件盘形凸轮机构轮廓曲线的绘制
2,用图解法设计凸轮轮廓曲线
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2.1.1尖端对心直动从动件盘形凸轮机构
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2.1.2 滚子从动件盘形凸轮机构
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2.1.3 平底从动件盘形凸轮机构
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二、压力角的挍核
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