凸轮机构各种类型【通用】.doc
第二十七讲下一讲
学时：2学时
课题：第十章凸轮机构 10.1 概述 10.2 常用的从动件运动规律
目的任务：熟悉凸轮机构的应用和特点及类型，理解常用的从动件运动规律，能够绘制位移线图
重点:凸轮机构的应用和特点及类型
难点：立体凸轮机构运动的实现
教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。
第十章凸轮机构
10.1概述
凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成，结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。但另一方面，由于凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。
10.1.1 凸轮机构的应用（工程应用案例）
内燃机配气机构凸轮机构
自动车床上的走刀机构分度转位机构
靠模车削机构
10.1.2 凸轮机构的分类
凸轮机构的类型很多，常就凸轮和从动杆的端部形状及其运动形式的不同来分类。
(1) 按凸轮的形状分
1)盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转)
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构
滚子移动从动杆盘形凸轮机构
滚子摆动从动杆盘形凸轮机构
平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2)移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。)
移动从动杆移动凸轮机构
摆动从动杆移动凸轮机构
3)圆柱凸轮(圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。)
圆柱凸轮自动送料机构
4)曲面凸轮
按锁合方式的不同凸轮可分为：力锁合凸轮，如靠重力、弹簧力锁合的凸轮等；形锁合凸轮，如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共轭凸轮等。
沟槽凸轮槽凸轮机构
等宽凸轮等径凸轮
(2) 按从动杆的端部形状分
1) 尖顶
这种从动杆的构造最简单，但易磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。
2) 滚子
滚子从动杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。
3) 平底
平底从动杆的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。
(3)按推杆的运动形式分
1)移动
往复直线运动。在移动从动杆中，若其轴线通过凸轮的回转中心，则称其为对心移动从动杆，否则称为偏置移动从动杆。
2)摆动
作往复摆动。
凸轮产品实物 https://www.360docs.net/doc/1313287568.html,/
凸轮轴盘形凸轮
各式凸轮
总结：
凸轮机构的组成
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆
动或移动的。从动件是被凸轮直接推动的构件。凸轮机构就是由凸轮、从动件和机架三个主要构件所组成的高副机构。
凸轮机构的特点
1)优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，且机构简单紧凑。
2)缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。
10.2常用的从动件运动规律
凸轮机构设计的基本任务，是根据工作要求选定合适的凸轮机构的型式、从动杆的运动规律和有关的基本尺寸，然后根据选定的从动杆运动规律设计出凸轮应有的轮廓曲线。所以根据工作要求选定从动杆的运动规律，乃是凸轮轮廓曲线设计的前提。
凸轮机构的运动过程
一、凸轮与从动杆的运动关系
名词：(以一对心移动尖顶从动杆盘形凸轮机构为例加以说明)
基圆——以凸轮的转动中心O为圆心，以凸轮的最小向径为半径r0所作的圆。r0称为凸轮的基圆半径。
推程——当凸轮以等角速度ω逆时针转动时，从动杆在凸轮廓线的推动下，将由最低位置被推到最高位置时，从动杆运动的这一过程。而相应的凸轮转角Φ称为推程运动角。
远休——凸轮继续转动，从动杆将处于最高位置而静止不动时的这一过程。与之相应的凸轮转角Φs称为远休止角。
回程——凸轮继续转动，从动杆又由最高位置回到最低位置的这一过程。相应的凸轮转角Φ'称为回程运动角。
近休——当凸轮转过角Φs'时，从动杆与凸轮廓线上向径最小的一段圆弧接触，而将处在最低位置静止不动的这一过程。Φs'称为近休止角。
行程——从动杆在推程或回程中移动的距离h 。
位移线图——描述位移s与凸轮转角φ之间关系的图形。
二、从动件的常用运动规律
所谓从动杆的运动规律是指从动杆在运动时，其位移s、速度v 和加速度a 随时间t 变化的规律。又因凸轮一般为等速运动，即其转角φ与时间t成正比，所以从动杆的运动规律更常表示为从动杆的运动参数随凸轮转角φ变化的规律。
凸轮机构的应用和分类
课题凸轮机构的应用和分类课型新授 授课日期授课 时数 总课 时数 教具 使用 课件 教学 目标 了解凸轮机构的应用和分类 教学重点和难点重点：凸轮机构的功用难点：凸轮机构的功用 学情 分析 通过教学，学生结合实物的感性认识应该接受较快。 板 书设计一、凸轮机构的组成和应用 二、凸轮机构的分类 教学后记
第1页 课前小结: 1、急回特性和行程速比系数 2、死点 3、铰链四杆机构的演化 新授： 一、凸轮机构的组成和应用 1、组成 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分所组成。 2、运动规律 凸轮机构可以将主动件凸轮的等速连续转动变换为从动件的往复直线运动或绕某定点的摆动，并依靠凸轮轮廓曲线准确地实现所要求的运动规律。 3、特点 优点是：只要正确地设计凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任意给定的运动规律，且结构简单、紧凑、工作可靠。 缺点是：凸轮与从动件之间为点或线接触，不易润滑，容易磨损。 因此，凸轮机构多用于传力不大的控制机构和调节机构 二、凸轮机构的分类 1、按凸轮的形状分 (l)盘形凸轮 也叫平板凸轮。这种凸轮是一个径向尺寸变化的盘形构件，当凸轮l绕固定轴转动时，可使从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的径向尺寸变得无穷大时，其转轴也将在无穷远处，这时凸轮将作直线移动。通常称这种凸轮为移动凸轮。 (3)圆柱凸轮 凸轮为一圆柱体，它可以看成是由移动凸轮卷曲而成的。曲线轮廓可以开在圆柱体的端面也可以在圆柱面上开出曲线凹槽。 2、按从动件的形式分 (l)尖顶从动件 结构最简单，而且尖顶能与较复杂形状的凸轮轮廓相接触，从而能实现较复杂的运动，但因尖顶极易磨损，故只适用于轻载、低速的凸轮机构和仪表中。 (2)滚子从动件
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第二十七讲下一讲 学时：2学时 课题：第十章凸轮机构 10.1 概述 10.2 常用的从动件运动规律 目的任务：熟悉凸轮机构的应用和特点及类型，理解常用的从动件运动规律，能够绘制位移线图 重点:凸轮机构的应用和特点及类型 难点：立体凸轮机构运动的实现 教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。 第十章凸轮机构 10.1概述 凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成，结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。但另一方面，由于凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。 10.1.1 凸轮机构的应用（工程应用案例） 内燃机配气机构凸轮机构
自动车床上的走刀机构分度转位机构 靠模车削机构 10.1.2 凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多，常就凸轮和从动杆的端部形状及其运动形式的不同来分类。 (1) 按凸轮的形状分 1)盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转) 尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构 滚子移动从动杆盘形凸轮机构 滚子摆动从动杆盘形凸轮机构 平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2)移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。) 移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构 3)圆柱凸轮(圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。)
圆柱凸轮自动送料机构 4)曲面凸轮 按锁合方式的不同凸轮可分为：力锁合凸轮，如靠重力、弹簧力锁合的凸轮等；形锁合凸轮，如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共轭凸轮等。 沟槽凸轮槽凸轮机构 等宽凸轮等径凸轮 (2) 按从动杆的端部形状分 1) 尖顶 这种从动杆的构造最简单，但易磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。 2) 滚子 滚子从动杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。 3) 平底 平底从动杆的优点是凸轮与平底的接触面间易形成油膜，润滑较好，所以常用于高速传动中。 (3)按推杆的运动形式分 1)移动 往复直线运动。在移动从动杆中，若其轴线通过凸轮的回转中心，则称其为对心移动从动杆，否则称为偏置移动从动杆。 2)摆动 作往复摆动。 凸轮产品实物 https://www.360docs.net/doc/1313287568.html,/ 凸轮轴盘形凸轮 各式凸轮 总结： 凸轮机构的组成 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆
(完整版)4.1凸轮机构的应用和分类
机械设计基础课程教案 授课时间第 3 周第 7 节课次 2 授课方式（请打√）理论课□讨论课□实验课□习题课□ 其他□ 课时 安排 2 授课题目： 第四章凸轮机构 主要教学方法与手段教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。教学手段： 本课次教学目的、要求：1.了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用 2.掌握从动件的常用运动规律；了解其冲击特性及应用 教学重点及难点： 重点：凸轮机构的从动件的常用运动规律。 难点：立体凸轮机构运动的实现 教学基本内容及过程 4.1 凸轮机构的应用和分类 4.1.1 凸轮机构的应用 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主要由凸轮、从动件和机架三个构件组成。凸轮通常作连续等速转动，从动件则按预定运动规律作间歇（或连续）直线往复移动或摆动。 请看下图所示的内燃机配气凸轮机构。凸轮1以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门。
内燃机配气机构 送料机构 上图所示则是自动送料机构。当有凹槽的凸轮1转动时，通过槽中的滚子3，驱使从动件2作往复移动。凸轮每转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯送到加工位置。 4.1.2 凸轮机构的分类 接下来学习凸轮机构的分类。 如果按凸轮的形状分，可以分为： ①盘形凸轮：如下图(a)所示。 ②移动凸轮：如下图(b)所示。 ③圆柱凸轮：如下图(c)所示。 凸轮的类型 如果按从动件的形状分，可以分为： ①尖顶从动件：如下图(a)所示。 ②滚子从动件：如下图(b)所示。 ③平底从动件：如下图(c)所示。
从动件的类型 4.2 从动件的常用运动规律 从动件的常用运动规律有下面三种： 1. 等速运动规律 2. 等加速等减速运动规律 3. 简谐运动规律
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。
(完整版)凸轮机构教案
凸轮机构 4.1 凸轮机构的类型及应用 4.1.1 凸轮机构的组成和应用 组成：由凸轮、从动件和机架三部分组成 特点： 1）只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。2）结构简单、紧凑。 3）凸轮机构是高副机构，易于磨损。 4）凸轮轮廓加工比较困难。 应用：只适用于传递动力不大的场合。 应用实例：内燃机配气机构绕线机的凸轮机构凸轮自动送料机构 结论：从动杆的运动规律取决于凸轮轮廓曲线或凹槽曲线的形状。 二、凸轮机构的分类 (一)按凸轮的形状分 1．盘形凸轮(盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转)
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构滚子移动从动杆盘形凸轮机构滚子摆动从动杆盘形凸轮机构平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构特点：结构简单，但是从动件行程不能太大，否则凸轮运转沉重。 2．移动凸轮(移动凸轮可看作是转轴在无穷 远处的盘形凸轮的一部分，它 作往复直线移动。) 特点：凸轮和从动件都可作往复移动。 3. 圆柱凸轮（圆柱凸轮是一个在圆 柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端 面上作出曲线轮廓的构件，它可看作 是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。） 特点：从动件可获得较大的行程。 (二)按从动杆的端部型式分 1．尖顶从动件凸轮机构 特点： （1）传动灵敏。 （2）从动杆的构造最简单，但易磨损。 应用：只适用于作用力不大和速度较低的场合(如用于仪表等机构中)。 2．滚子从动件凸轮机构 特点：磨损较小，可用来传递较大的动力，但结构复杂。 应用：常用于速度不高、载荷较大的场合。 3．平底从动件凸轮机构
凸轮机构的应用和分类1
第三章凸轮机构 §3.1 凸轮机构的应用和分类 一．凸轮机构的应用 凸轮机构是由凸轮、从动件、机架以及附属装置组成的一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓的构件，通常作连续的等速转动、摆动或移动。从动件在凸轮轮廓的控制下，按预定的运动规律作往复移动或摆动。 如图所示为以燃机的配气凸轮机构，凸轮1作等速回转，其轮廓将迫使推杆2作往 复摆动，从而使气门3开启和关闭，以控制可燃物质进入气缸或废气的排出。 由上述例子可以看出，从动件的运动规律是由凸轮轮廓曲线决定的。 二、凸轮分类 1．按凸轮的形状分类 （1）盘形凸轮：如上图所示，这种凸轮是一个具有变化向径盘形构件，当他绕固定轴转动时，可推动从动件在垂直与凸轮轴的平面运动。 （2）移动凸轮：当盘状凸轮的径向尺寸为无穷大时，则凸轮相当于作直线移动，称作移动凸轮。 （3）圆柱凸轮：这种凸轮是在圆柱端面上作出曲线轮廓或在圆柱面上开出曲线凹槽。当其转动时，可使从动件在与圆柱凸轮轴线平行的平面运动。
2．按从动件的形状分类可分为三类： （1）尖顶从动件：这种从动件结构简单，但尖顶易于磨损（接触应力很高），故只适用于传力不大的低速凸轮机构中。 （2）滚子从动件：由于滚子与凸轮间为滚动摩擦，所以不易磨损，可以实现较大动力的传递，应用最为广泛。 （3）平底从动件：这种从动件与凸轮间的作用力方向不变，受力平稳。而且在高速情况下，凸轮与平底间易形成油膜而减小摩擦与磨损。其缺点是：不能与具有凹轮廓的凸轮配对使用；而且，也不能与移动凸轮和圆柱凸轮配对使用。 此外，按维持高副接触分（锁合）； 1）力锁合→弹簧力、重力 2）几何锁合：等径凸轮；等宽凸轮 三、凸轮机构的特点： 优点：结构简单、紧凑、设计方便，可实现从动件任意预期运 动，因此在机床、纺织机械、轻工机械、印刷机械、机电 一体化装配量应用。 缺点：1）点、线接触易磨损； 2）凸轮轮廓加工困难； 3）行程不大。
!凸轮机构设计及应用-知识扩展
凸轮机构的发展应用 凸轮机构的应用 自动机床进刀机构的应用（结构原理、实际机械） 圆珠笔生产线、绕线机排线等速运动凸轮机构、圆柱凸轮送料机构 圆柱凸轮间歇分度机构、蜗杆凸轮间歇分度机构 转动-转动凸轮间歇机构（应用：PU-心軸型凸轮分度器） 凸轮间歇分度器、圆柱凸轮电风扇摇头机构、 实现点的轨迹（双凸轮组合机构） 凸轮连杆组合：凸轮-连杆机构1、凸轮-连杆机构2、凸轮-连杆机构3 工业应用（需剪部分视频拆分）、相位可调凸轮机构 平底从动件顶杆式力封闭型配气凸轮机构、V型双缸发动机配气机构 BMW S1000 RR 配气凸轮机构 发动机配气机构的应用 1. 摩托车发动机配气机构 1）CB系列顶置式配气机构 顶置式配气机构如图6所示，O1为曲轴回转中心，O2为凸轮回转中心，两者由链传动连接，其传动比为i12=0.5。 （a）配气凸轮机构 (b) 摇臂 CB系列顶置式配气机构 CB系列顶置式配气机构设计分析 设计最终归结为气门位移的配气定时，如图7所示。
气门位移的配气定时 排气提前角1α=55.284°，进气提前角2α=29.674°，排气迟闭角 3α=45.716°，进气迟闭角4α=46.326°，而气门重叠角2α+3α=75.39°。调整正 时角β和桃尖角γ，可改配气定时，后面谈到的可变气门正时技术，即是按此方式进行。 对用于摩托车的高速发动机，为追求高转速时的大功率，应具有较大的气门重叠角。观察下述仿真分析软件知： CG 配气定时仿真分析 2） CG 系列下置式配气机构 下置式配气机构如图8所示，O q 为曲轴回转中心，O ’为凸轮回转中心，两者由一对齿轮传动连接，其传动比为i =0.5。凸轮驱动下摇臂，推动顶杆，由上摇臂实现对气门的打开与关闭。 图8 CG 系列下置式配气机构 下置式配气机构对配气定时的要求与顶置式配气机构相同。 CG 系列顶置式配气机构设计分析 CG 配气定时仿真分析
凸轮机构的设计及应用精选文档
凸轮机构的设计及应用 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
凸轮机构的应用 学院：机械学院 专业：机械电子工程 班级：机电02班 学号： 姓名：王爽 2015年6月1日
凸轮机构的应用 作者：王爽学号： 摘要 凸轮机构是一种典型的高副机构，它具有机构简单、紧凑、工作可靠的特点。凸轮机构可以通过合理设计凸轮的轮廓曲线，精确地完成各种功能，如实现预期的位置及动作时间要求，实现预期的运动规律要求，实现运动和动力特性要求等。现在，随着中国世界工厂地位的确立，越来越多的装备被引进来，也带进来了越来越多的凸轮机构，如包装机械、印刷机械、自动机械等应用大量的凸轮机构，各大公司的机械研发部门开发了很多优良的凸轮运动曲线。可以这么说，由于凸轮机构具有独特的机械特性而不断扩散到各个行业中。在机械高度发展的今天，很多机械构件越来越模块化，您可以随手拿来就用，但凸轮机构还不能这么做，您得计算、分析再设计，这个弯是绕不过去的。它广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中，如自动、、和纺织机中得到广泛应用。 关键词：凸轮轮廓曲线应用包装印刷自动内燃机纺织机 构成：凸轮机构由凸轮、从动件、机架三个基本构建组成 功能：实现预期的位置及动作时间要求 实现预期的运动规律要求
实现运动与动 力特性要求 应用分类： 1.按凸轮的形状 盘形凸轮：凸轮是绕固定轴转动并具有变化向径的盘形构件。 移动凸轮：盘形凸轮的轴心趋于无穷远时就演化成了移动凸轮。 圆柱凸轮：凸轮的轮廓曲线在圆柱体上，凸轮与从动件的相对运动是空间运动。 2.按从动件运动副元素的形状 尖顶从动件：从动件的尖顶能与任意形状的凸轮轮廓保持接触，但尖顶易磨损，只适用于低速轻载的凸轮机构中 曲面从动件：从动件端部做成曲面形状。
4.1凸轮机构的应用和分类
机械设计基础课程教案 授课时间第3 周第7节课次2 授课方式（请打2）理论课□ 其他口 讨论课□实验课□ 习题课□课时安 排 2 授课题目: 第四章凸轮机构 主要教学方法教学方法：利用动画演示机构运动，工程应用案例展示其应用场合。 与手段教学手段： 本课次教学目的、要求：1. 了解凸轮机构的组成、特点、分类及应用 2.掌握从动件的常用运动规律；了解其冲击特性及应用 教学重点及难点： 重点：凸轮机构的从动件的常用运动规律。 难点：立体凸轮机构运动的实现 教学基本内容及过程 4.1 凸轮机构的应用和分类 4.1.1 凸轮机构的应用 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，主要由凸轮、从动件和机架三个构件组成。凸轮通常作连续等速转动，从动件则按预定运动规律作间歇（或连续）直线往复移动或摆动。 请看下图所示的内燃机配气凸轮机构。凸轮1以等角速度回转, 杆）按预期的运动规律启闭阀门。 它的轮廓驱使从动件（阀
内燃机配气机构 送料机构 上图所示则是自动送料机构。当有凹槽的凸轮 1转动时，通过槽中的滚子 件2作往复移动。凸轮每转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯送到加工位置。 4.1.2 凸轮机构的分类 接下来学习凸轮机构的分类。 如果按凸轮的形状分，可以分为: ① 盘形凸轮：如下图（a ）所示。 ② 移动凸轮：如下图（b ）所示。 ③ 圆柱凸轮：如下图（c ）所示。 凸轮的类型 如果按从动件的形状分，可以分为: ① 尖顶从动件：如下图（a ）所示。 ② 滚子从动件：如下图（b ）所示。 ③ 平底从动件：如下图（c ） 所示。 3,驱使从动
从动件的类型 4.2 从动件的常用运动规律 从动件的常用运动规律有下面三种： 1.等速运动规律 2.等加速等减速运动规律 3.简谐运动规律
7-1凸轮机构的应用,间歇运动机构
§7-1凸轮机构的应用，间歇运动机构 【课程名称】 凸轮机构的应用，间歇运动机构 【教材版本】 李世维主编，中等职业教育国家规划教材――机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社，2006。 【教学目标与要求】 一.知识目标 1.掌握凸轮机构的应用实例。了解凸轮机构的有关参数。 2.熟悉棘轮机构和槽轮机构的组成及运动特点。 二.能力目标 1.能够分析凸轮机构中的凸轮运动与从动件运动轨迹的关系。 2.熟悉常用棘轮机构与槽轮机构的间歇运动特性。 三.素质目标 1.善于从凸轮应用的实例中归纳总结出凸轮应用的规律。 2.能够分析棘轮机构和槽轮机构的运动特点和应用实例，培养善于理论联系实际的思维方式。 四.教学要求 1.熟悉几种常用的凸轮应用实例，让学生尽力举出所见到的应用凸轮机构工作的例子。 2.了解常用间歇运动机构的运动特点与应用。 【教学重点】 1.凸轮应用举例。讲授时重点放在为什么要选用凸轮机构，而不用四杆机构来代替。并注意凸轮机构的选型思考。 2.机构和槽轮机构的运动特点。 【难点分析】 1.根据工作条件来选择合适的凸轮机构。 2.机构和槽轮机构运动特点比较。 【教学方法】
应用课件，教具进行动态演示，讲授凸轮机构的应用，分析间歇运动机构的运动特点。 【学生分析】 实物与课件，教具的演示将会提高学生的学习兴趣，增强感性认识，提高教学效果。 注意从演示中让学生比较各种间歇运动机构之间的特点。 【教学资源】 1.吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006。 2.教具，实物或课件。 【教学安排】 2学时 【教学过程】 一.导入新课 从上节课中已经知道凸轮机构的运动特点和常用类型，凸轮机构有着广泛的用途，如缝纫机，补鞋机这二种日常生活机械就是典型例子，电子自动配钥匙机也是一种。在工业生产中也应用很广。引出了本节课的内容。 二.新课讲授 1.凸轮机构的应用 通过书中四个实例的讲解，分别对三种类型的凸轮例举出应用实例，如学生能够举出自己见到的例子，那教学效果更好！讲授时注意分析比较不同例子的运动特点，从中更进一步地认识不同类型凸轮的运动特点。 2.棘轮机构与槽轮机构 从教具或课件的演示入手，比较得出这二种机构的各自组成，即连续转动而且是匀速转动的主动轮，将运动转化称断续的间歇运动的棘轮和槽轮，所不同的是棘轮的转角比较小，一般不大于45°，而槽轮的转角只能是90°，60°和45°几种，不能作任意调整。所以可根据从动轮的转角大小，来选择对应的间歇运动机构。 止回棘爪在起重机构中是必不可少的辅助元件，它保证了重物不
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用和分类 章节名称凸轮机构的应用和分类 授课 形式 讲授 课 时 1 班 级 教学 目的 了解凸轮机构的应用和分类教学 重点 凸轮机构的功用， 教学 难点 凸轮机构的功用 辅助手段模型、挂图 课外 作业 课后 体会 一、凸轮机构的组成和应用 1、组成 凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个部分所组成。 2、运动规律 凸轮机构可以将主动件凸轮的等速连续转动变换为从动件的往复直线运动或绕某定点的摆动，并依靠凸轮轮廓曲线准确地实现所要求的运动规律。 3、特点 优点是：只要正确地设计凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任意给定的运动规律，且结构简单、紧凑、工作可靠。 缺点是：凸轮与从动件之间为点或线接触，不易润滑，容易磨损。 因此，凸轮机构多用于传力不大的控制机构和调节机构 二、凸轮机构的分类 1、按凸轮的形状分 (l)盘形凸轮 也叫平板凸轮。这种凸轮是一个径向尺寸变化的盘形构件，当凸轮l绕固定轴转动时，可使从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的径向尺寸变得无穷大时，其转轴也将在无穷远处，这时凸轮将作直线移动。通常称这种凸轮为移动凸轮。 (3)圆柱凸轮 凸轮为一圆柱体，它可以看成是由移动凸轮卷曲而成的。曲线轮廓可以开在圆柱体的端面也可以在圆柱面上开出曲线凹槽。 2、按从动件的形式分 (l)尖顶从动件 结构最简单，而且尖顶能与较复杂形状的凸轮轮廓相接触，从而能实现较复杂的运动，但因尖顶极易磨损，故只适用于轻载、低速的凸轮机构和仪表中。
(2)滚子从动件 在从动件的一端装有一个可自由转动的滚子。由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，故磨损较小，改善了工作条件。因此，可用来传递较大的动力，应用也最广泛。 (3)平底从动件 从动件一端做成平底(即平面)，在凸轮轮廓与从动件底面之间易于形成油膜，故润滑条件较好、磨损小。当不计摩擦时，凸轮对从动件的作用力始终与平底垂直，传力性能较好，传动效率较高，所以常用于高速凸轮机构中。但由于从动件为一平底，故不适用于带有内凹轮廓的凸轮机构。
凸轮机构各种类型
第二十七讲下一讲 学时:2学时 课题:第十章凸轮机构 10、1 概述 10、2 常用的从动件运动规律 目的任务:熟悉凸轮机构的应用与特点及类型,理解常用的从动件运动规律,能够绘制位移线图 重点:凸轮机构的应用与特点及类型 难点:立体凸轮机构运动的实现 教学方法:利用动画演示机构运动,工程应用案例展示其应用场合。 第十章凸轮机构 10、1概述 凸轮机构由凸轮、从动件与机架三部分组成,结构简单,只要设计出适当的凸轮轮廓曲线,就可以使从动件实现任何预期的运动规律。但另一方面,由于凸轮机构就是高副机构,易于磨损,因此只适用于传递动力不大的场合。 10、1、1 凸轮机构的应用(工程应用案例) 内燃机配气机构凸轮机构
自动车床上的走刀机构分度转位机构 靠模车削机构 10、1、2 凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多,常就凸轮与从动杆的端部形状及其运动形式的不同来分类。 (1) 按凸轮的形状分 1)盘形凸轮(盘形凸轮就是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转) 尖顶移动从动杆盘形凸轮机构尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构 滚子移动从动杆盘形凸轮机构 滚子摆动从动杆盘形凸轮机构 平底移动从动杆盘形凸轮机构平底摆动从动杆盘形凸轮机构2)移动凸轮(移动凸轮可瞧作就是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分,它作往复直线移动。) 移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构 3)圆柱凸轮(圆柱凸轮就是一个在圆柱面上开有曲线凹槽,或就是在圆柱端面上作出曲线 轮廓的构件,它可瞧作就是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。) 圆柱凸轮自动送料机构 4)曲面凸轮 按锁合方式的不同凸轮可分为:力锁合凸轮,如靠重力、弹簧力锁合的凸轮等;形锁合凸轮,如沟槽凸轮、等径及等宽凸轮、共轭凸轮等。
机械原理-凸轮机构及其设计
第六讲凸轮机构及其设计 （一）凸轮机构的应用和分类 一、凸轮机构 1．组成：凸轮，推杆，机架。 2．优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑。缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。二、凸轮机构的分类 1．按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮 2．按推杆的形状分 尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合 滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。 3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。 4．根据凸轮与推杆接触方法不同分： （1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。①等宽凸轮机构② 等径凸轮机构③共轭凸轮 （二）推杆的运动规律 一、基本名词：以凸轮的回转轴心O 为圆心，以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0 称为基圆半径。推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。休止：推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角二、推杆常用的运动规律 1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推 杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。 2.柔性冲击：加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，因而引起有限冲击，叫柔性冲击。 3.掌握等速运动规律和等加速等减速运动规律的推程的速度、位移、加速度的方程： 推杆运动规律——推杆在推程或回程时，其位移s、速度v 和加速度 a 随时间t 变化的规律。 3.1 多项式运动规律般表示为： 2 C0+ C1δ+ C2δ +?+ C nδ 1）一次多项式运动规律（等速运动规律） 推程：s=hδ/ δ 0 v = hω/ δ 0 a =0
凸轮机构的设计及应用
凸轮机构的设计及应用 Prepared on 24 November 2020
凸轮机构的应用 学院：机械学院 专业：机械电子工程 班级：机电02班 姓名：王爽 2015年6月1日 凸轮机构的应用 摘要 凸轮机构是一种典型的高副机构，它具有机构简单、紧凑、工作可靠的特点。凸轮机构可以通过合理设计凸轮的轮廓曲线，精确地完成各种功能，如实现预期的位置及动作时间要求，实现预期的运动规律要求，实现运动和动力特性要求等。现在，随着中国世界工厂地位的确立，越来越多的装备被引进来，也带进来了越来越多的凸轮机构，如包装机械、印刷机械、自动机械等应用大量的凸轮机构，各大公司的机械研发部门开发了很多优良的凸轮运动曲线。可以这么说，由于凸轮机构具有独特的机械特性而不断扩散到各个行业中。在机械高度发展的今天，很多机械构件越来越模块化，您可以随手拿来就用，但凸轮机构还不能这么做，您得计算、分析再设计，这个弯是绕不过去的。它广泛地应用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和装配生产线中，如自动、、和纺织机中得到广泛应用。 关键词：凸轮轮廓曲线应用包装印刷自动内燃机纺织机
构成：凸轮机构由凸轮、从动件、机架三个基本构建组成 功能：实现预期的位置及动作时间要求 实现预期的运动规律要求 实现运动与动力特性要求 应用分类： 1.按凸轮的形状 盘形凸轮：凸轮是绕固定轴转动并具有变化向径的盘形构件。 移动凸轮：盘形凸轮的轴心趋于无穷远时就演化成了移动凸轮。 圆柱凸轮：凸轮的轮廓曲线在圆柱体上，凸轮与从动件的相对运动是空间运动。 2.按从动件运动副元素的形状 尖顶从动件：从动件的尖顶能与任意形状的凸轮轮廓保持接触，但尖顶易磨损，只适用于低速轻载的凸轮机构中 曲面从动件：从动件端部做成曲面形状。 滚子从动件：从动件端部安有滚子，使从动件与凸轮轮廓之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，传动效率高，耐磨损，承载能力强，在实际工程中应用最为广泛。平底从动件：从动件以平面与凸轮接触，接触处易于形成油膜，润滑状况好，传动效率高，但只适用于轮廓外凸的凸轮。 3.按从动件的运动形式 移动从动件：从动件做往复运动 摆动从动件：从动件做往复摆动 4.按保持接触方式
凸轮机构及其设计习题解答
图 【分析】要正确地根据位移曲线、速度曲线和加速度曲线中的一个画岀其余的两个，必须对 常见四推 杆的运动规律熟悉。至于判断有无冲击以及冲击的类型，关键要看速度和加速度有无突 变。若速度突变处加 速度无穷大，则有刚性冲击；若加速度的突变为有限值，则为柔性冲击。 解：由图(3)可知，在创段内(0 <5^2), /因推杆的速度V 二0,故此段为推杆的近休段，推杆的位移及加 速度均为零。在AB 段内(n∕2 3〃因)v>0,故为推杆的推程段。且在AB 段内，因速 度线图为上升的斜直线，故推杆先等加速上升，位移曲线为抛物线运动曲线，而加速度曲线为正 的水平直线 段；在BC 段内，因速度曲线为水平直线段，故推杆继续等速上升，位移曲线为上升 的斜直线，而加速度曲 线为与 5轴重合的线段；在CD 段内，因速度线为下降的斜直线，故推杆 继续等减速上升，位移曲线为抛物线，而加速度曲线为负的水平线段。在 DE 段内(3 n/2 <5<2n) 因v<0,故为推杆的回程段，因速度曲线为水平线段，故推杆做等速下降运动。其位移曲线为下降的斜直线, 而加速度曲线为与 5轴重合的线段，且在D 和E 处其加速度分别为负无穷大和正无 穷大。综上所述作出推杆的速度 V 及加速度3线图如图⑹及(C)所示。 由推杆速度曲线和加速度曲线知，在 D 及E 处，有速度突变，且相应的加速度分别为负无穷 大和正无穷大。故凸轮机构在 D 和E 处有刚性冲击。而在A, B, C 及D 处加速度存在有限突变, 故在这儿处凸轮机构有柔性冲击。 在F 处有正的加速度值，故有惯性力，但既无速度突变，也无加速度突变，因此, F 处无冲 击存在。 【评注】本例是针对推杆常用的四种运动规律的典型题。解题的关键是对常用运动规律的位 移、速度 以及加速度线图熟练，特另U 是要会作常用运动规律的位移、速度以及加速度线图。 对于图(R 所示的凸轮机构，要求: (1) 写岀该凸轮机构的名称； (2) 在图上标岀凸轮的合理转向。 (3) 画岀凸轮的基圆； (4) 的凸轮转角 画岀从升程开始到图示位置时推杆的位移S,相对应 ,B 点的压力角 (5)画出推杆的行程H 。 如图(d)所示的凸轮机构推杆的速度曲线由五段直线组成。要求：在题图上画岀推杆的位移曲线、加速 度曲 线；判断哪儿个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的 F 位置， 凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在 J-
凸轮机构及其设计(简)
第九章凸轮机构及其设计(Cam Mechanisms and Synthesis) §9－1凸轮机构的应用和分类 §9－2推杆的运动规律 §9－3凸轮轮廓曲线的设计 §9－4凸轮机构基本尺寸的确定
§9－1凸轮机构的应用和分类 结构： 作用： 应用： 分类：1)按凸轮形状分 2)按推杆形状分 3)按推杆运动分 4)按保持接触方式分
§9－2 推杆的运动规律 凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式；2)推杆运动规律； 3)合理确定结构尺寸；4)设计轮廓曲线。 δ’0δ’ o t δ s 名词术语： 一、推杆的常用运动规律 基圆推程运动角 基圆半径推程远休止角 回程运动角回程近休止角 r 0h ωA δ01 δ 01 δ02 δ02 D B B’δ0δ
δ’0δ’0 o t δ s r 0 h ω A δ01 δ01 δ02δ02D B C B’ δ0δ0运动规律：推杆在推程或回程时，其位移S 、速度V 、 和加速度a 随时间t 的变化规律。 形式：多项式、三角函数。 s =s(t)v=v (t)a=a (t) 位移曲线
推程运动方程：s＝hδ/δ0 v＝hω/δ0s δδ v δa δ h +∞ －∞刚性冲击 回程运动方程： s＝h(1－δ/δ0′) v＝－hω/δ0′ a＝0 a＝0 1.一次多项式(等速运动规律) (rigid impulse)
3δ a h/2δ h/2 等减速段推程运动方程为： s =h -2h(δ0–δ)2/δ20 1δ s v =-4hω(δ0-δ)/δ20 a =-4hω2/δ20 25 462h ω/δ 柔性冲击4h ω2/δ 20 等加速段推程运动方程为： s=2hδ2/δ20 v=4hωδ/δ20 a=4hω2/δ20 δ v 2.二次多项式(等加速等减速运动规律)
凸轮机构及其设计汇总
第三章凸轮机构及其设计 §3-1 概述 1 凸轮机构的基本组成及应用特点 组成：凸轮、从动件、机架 运动特征：主动件（凸轮）作匀角速回转，或作匀速直线运动，从动件能实现各种复杂的预期运动规律。 尖底直动从动件盘形凸轮机构、尖底摆动从动件盘形凸轮机构滚子直动从动件盘形凸轮机构、滚子摆动从动件盘形凸轮机构圆柱凸轮机构、移动凸轮机构、平底直动从动件盘形凸轮机构端面圆柱凸轮机构、内燃机配气凸轮机构 优点： （1）从动件易于实现各种复杂的预期运动规律。 （2）结构简单、紧凑。 （3）便于设计。 缺点： （1）高副机构，点或线接触，压强大、易磨损，传力小。 （2）加工制造比低副机构困难。 应用： 主要用于自动机械、自动控制中（如轻纺、印刷机械）。 2 凸轮机构的分类 1．按凸轮形状分：盘型、移动、圆柱 2．按从动件运动副元素分：尖底、滚子、平底、球面（P197）3．按从动件运动形式分：直动、摆动 4．按从动件与凸轮维持接触的形式分：力封闭、形封闭 3 凸轮机构的工作循环与运动学设计参数
§3-2凸轮机构基本运动参数设计 一．有关名词 行程－从动件最大位移h。 推程－S↑的过程。 回程－S↓的过程。 推程运动角－从动件上升h，对应凸轮转过的角度。 远休止角－从动件停留在最远位置，对应凸轮转过的角度。 回程运动角－从动件下降h，对应凸轮转过的角度。 近休止角－从动件停留在低远位置，对应凸轮转过的角度。 一个运动循环凸轮：转过2π，从动件：升→停→降→停 基圆－以理论廓线最小向径r0作的圆。 尖底从动件：理论廓线即是实际廓线。 滚子从动件：以理论廓线上任意点为圆心，作一系列滚子圆，其内包络线为实际廓线。 从动件位移线图——从动件位移S与凸轮转角 （或时间t）之间 的对应关系曲线。 从动件速度线图——位移对时间的一次导数
凸轮机构设计及应用知识扩展
凸轮机构设计及应用知识扩展
凸轮机构的发展应用 凸轮机构的应用 自动机床进刀机构的应用（结构原理、实际机械） 圆珠笔生产线、绕线机排线等速运动凸轮机构、圆柱凸轮送料机构 圆柱凸轮间歇分度机构、蜗杆凸轮间歇分度机构 转动-转动凸轮间歇机构（应用：PU-心軸型凸轮分度器） 凸轮间歇分度器、圆柱凸轮电风扇摇头机构、 实现点的轨迹（双凸轮组合机构） 凸轮连杆组合：凸轮-连杆机构1、凸轮-连杆机构2、凸轮-连杆机构3 工业应用（需剪部分视频拆分）、相位可调凸轮机构 平底从动件顶杆式力封闭型配气凸轮机构、V型双缸发动机配气机构 BMW S1000 RR 配气凸轮机构 发动机配气机构的应用 1. 摩托车发动机配气机构 1） CB系列顶置式配气机构 顶置式配气机构如图6所示，O1为曲轴回转中心，O2为凸轮回转中心，两者由链传动连接，其传动比为i12=0.5。
（a）配气凸轮机构 (b) 摇臂 CB系列顶置式配气机构 CB系列顶置式配气机构设计分析 设计最终归结为气门位移的配气定时，如图7所示。 气门位移的配气定时 排气提前角 α=55.284°，进气提前角2α=29.674°，排气迟闭 1 角 α=45.716°，进气迟闭角4α=46.326°，而气门重叠角3 α+3α=75.39°。调整正时角β和桃尖角γ，可改配气定时，后面2 谈到的可变气门正时技术，即是按此方式进行。 对用于摩托车的高速发动机，为追求高转速时的大功率，应
具有较大的气门重叠角。观察下述仿真分析软件知： CG配气定时仿真分析 2） CG系列下置式配气机构 下置式配气机构如图8所示，O q为曲轴回转中心，O’为凸轮回转中心，两者由一对齿轮传动连接，其传动比为i=0.5。凸轮驱动下摇臂，推动顶杆，由上摇臂实现对气门的打开与关闭。 图8 CG系列下置式配气机构 下置式配气机构对配气定时的要求与顶置式配气机构相同。 CG系列顶置式配气机构设计分析CG配气定时仿真分析 由配气定时仿真分析知：CG发动机配气机构的进气与排气摇臂均由同一凸轮驱动，这就产生了一个十分有趣的问题。 由凸轮机构的设计理论知，进气凸轮机构为逆向设计，而排气凸轮机构为正向设计。在结构参数和运动规律均相同的条件下，理论上分别按逆向设计和正向设计所获得的两个凸轮的轮廓
第3章 凸轮机构..
第3章凸轮机构 本章介绍凸轮机构的类型、特点、应用及盘形凸轮的设计。 凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，它通过与从动件的高副接触，在运动时可以使从动件获得连续或不连续的任意预期运动。在第4章介绍中，我们已经看到。凸轮机构在各种机械中有大量的应用。即使在现代化程度很高的自动机械中，凸轮机构的作用也是不可替代的。 凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成，结构简单、紧凑，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任意的运动规律。在自动机械中，凸轮机构常与其它机构组合使用，充分发挥各自的优势，扬长避短。由于凸轮机构是高副机构，易于磨损；磨损后会影响运动规律的准确性，因此只适用于传递动力不大的场合。 图1-1为自动机床中的横向进给机构，当凸轮等速回转一周时，凸轮的曲线外廓推动从动件带动刀架完成以下动作：车刀快速接近工件，等速进刀切削，切削结束刀具快速退回，停留一段时间再进行下一个运动循环。 图1-1图1-2 图1-2为糖果包装剪切机构，它采用了凸轮—连杆机构，槽凸轮1绕定轴B转动，摇杆2与机架铰接于A点。构件5和6与构件2组成转动副D和C，与构件3和4（剪刀）组成转动副E和F。构件3和4绕定轴K转动。凸轮1转动时，通过构件2、5、和6，使剪刀打开或关闭。 图1-3为机械手及进出糖机构。送糖盘7从输送带10上取得糖块，并与钳糖机械手反向同步放置至进料工位Ⅰ，经顶糖、折边后，产品被机械手送至工位Ⅱ后落下或由拨糖杆推下。机械手开闭由机械手开合凸轮（图中虚线）1控制，该凸轮的轮廓线是由两个半径不同的圆弧组成，机械手的
夹紧主要靠弹簧力。 图1-6
图1-4所示为由两个凸轮组合的顶糖、接糖机构， 通过平面槽凸轮机构将糖顶起，由圆柱凸轮机构控制接 糖杆的动作，完成接糖工作。图1-5所示的机构中，应 用了四个凸轮机构的配合动作来完成电阻压帽工序。内 燃机中的阀门启闭机构（图1-6），缝纫机的挑线机构（图 1-7）等，都是凸轮机构具体应用的实例。由以上各例可 见，凸轮机构在各种机器中的应用是相当广泛的，了解 凸轮机构的有关知识是非常必要的。 1.1 凸轮机构的分类 按照凸轮及从动件的形状，凸轮机构的分类见表1-1。 1.2 凸轮机构中从动件常用的运动规律 凸轮机构设计的主要任务是保证从动件按照设计要求实现预期的运动规律，因此确定从动件的运动规律是凸轮设计的前提。 1.2. 1 平面凸轮机构的工作过程和运动参数 图1-8a 为一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，从动件移动导路至凸轮旋转中心的偏距为e 。以凸轮轮廓的最小向径r b 为半径所作的圆称为基圆，r b 为基圆半径，凸轮以等角速度ω逆时针转动。在图示位置，尖顶与A 点接触，A 点是基圆与开始上升的轮廓曲线的交点，此时，从动件的尖顶离凸轮轴最近。凸轮转动时，向径增大，从动件被凸轮轮廓推向上，到达向径最大的B 点时，从动件距凸轮轴心最远，这一过程称为推程。与之对应的凸轮转角δ0称为推程运动角，从动件上升的最大位移h 称为行程。当凸轮继续转过δs 时，由于轮廓BC 段为一向径不变的圆弧，从动件停留在最远处不动，此过程称为远停程，对应的凸轮转角δs 称为远停程角。当凸轮又继续转过δ0’角时，凸轮向径由最大减至r b ，从动件从最远处回到基圆上的D 点，此过程称为回程，对应的凸轮转角δ0’称为回程运动角。当凸轮继续转过δs ’角时，由于轮廓DA 段为向径不变的基圆圆弧，从动件继续停在距轴心最近处不动，此过程称为近停程，对应的凸轮转角δs ’称为近停程角。此时，δ0＋δs ＋ δ0’＋δs ’=2π，凸轮刚好转过一圈，机构完成一个工作循环，从动件则完成一个“升—停—降—停”的运动循环。 图1-7
凸轮机构及其设计
第四章 凸轮机构及其设计 §4-1 凸轮机构的应用和分类 一.凸轮机构的应用：常用的高副机构 自动机械和半自动机械装置中，实现运动比连杆（最多9个点）容易，使用广泛。 1.应用实例 ： （1）内燃机配气机构：工作原理。(P 97. 图4-1) 凸轮连续匀速转动，按要求控制气阀开启与关闭时间的长短及v ﹑a. （2）绕线机排线凸轮机构（ P 97. 图4-2） (3)巧克力输送凸轮机构（P 98. 图4-5） 2.凸轮机构及组成：是高副机构 ????? ? ? ??机架： 凸轮的轮廓形状。运动规律完全的决定于从动件的间歇的移动或摆动。接推动的构件。连续或（从动件）：被凸轮直推杆动。一般等速转动、有时摆有时为机架，为主动件轮廓或凹槽的构件。多凸轮：是一个具有曲面 a v s '' , 3.优点： （1）通过改变凸轮的轮廓，易满足任意复杂运动的要求（四杆连杆最多9个点） (2) 简单紧凑，工作可靠。 (3) 易设计。 4.缺点： (1) 易磨损(点线接触—高副)。用于受力不大的场合。 (2) 加工困难，成本高。 5.发展方向： 高速凸轮： CAD 、CAM 、CNC(微机数控)/FA HA OA 二、凸轮机构的分类： 1.分类： （1）凸轮机构（两活动构件作平面、空间运动）
?? ? ? ? ? ?? ???????? ?球面凸轮、弧面凸轮等圆锥凸轮圆柱凸轮空间凸轮机构）页图移动凸轮（）页图（盘形凸轮（平板凸轮）平面凸轮机构3-4971-497 （2）凸轮机构（按推杆运动副形状分） ??? ?? ? ?合（缺点：易失真）润滑好（油膜）高速场，效率高，直推杆底部）压力角小从动件：受力平稳（垂 平底推杆大力，应用广，中低速从动件：摩擦小，传递 滚子推杆场合，如仪表磨损，用于低速轻载的从动件：简单不失真易 尖顶推杆/// （3）凸轮机构（推杆运动形式） ???? ? ? ???-?? ?)4498(://页图第作平面复杂运动从动件从动件 摆动推杆线轴线不通过凸轮回转轴偏置直动推杆：从动件轴线通过凸轮回转轴线对心直动推杆：从动件从动件直动推杆 （4）凸轮机构（力锁合方式） ?? ?----），，，，页图第形锁合：（虚约束）（ 等 、力锁合：847464544-499G spring 2.命名： 以上分类方法组合： 摆动滚子推杆圆柱凸轮机构 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构