机械原理课件第9章 凸轮机构及其设计共61页
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机械原理第九章凸轮机构及其设计PPT课件
（2）三角函数运动规律
1）余弦加速度运动规律（简谐运动规律） 推程时：s＝h[1－cos(πδ /δ0)]/2 在始、末两瞬时有柔性冲击。
2）正弦加速度运动规律（摆线运动规律）
推程时：s＝h[(δ /δ0)－sin(2π δ /δ0) /(2π)]
6
推杆的运动规律(4/4)
既无刚性冲击，又无柔性冲击。 （3）组合型运动规律
§9-4 凸轮机构基本尺寸的确定
1．凸轮机构的压力角 （1）凸轮机构中的作用力
推杆等减速推程段： s = h－2h(δ0－δ )2/δ02
在始、中、末三瞬时有柔性冲击。
5
推杆的运动规律(3/4)
3）五次多项式运动规律（3-4-5多项式运动规律）
s＝10hδ 3/δ03－15hδ 4/δ04＋6hδ 5/δ05
既无刚性冲击，又无柔性冲击。
说明 对于多项式运动规律，其多项式中待定系数的数目应 与边界条件的数目相等，其数目多少应根据工作要求来确定。但 当边界条件增多时，会使设计计算复杂，加工精度也难以达到， 故通常不宜采用太高次数的多项式。
凸轮廓线设计的方法： 作图法和解析法
1．凸轮廓线设计的基本原理 无论是采用作图法还是解析法设计凸轮廓线，所依据的基本 原理都是反转法原理。 例9-2 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构 （1）凸轮的轮廓曲线与推杆的相对运动关系 当给整个凸轮机构加一个公共角速度－ω，使其绕凸轮轴心 转动时，凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨作反转运动， 另一方面又沿导轨作预期的往复运动。 推杆在这种复合运动中， 其尖顶的运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。
式中δ 为凸轮转角；s为推杆位移；C0，C1，C2，…Cn为待定系数， 可利用边界条件等来确定。
（1）多项式运动规律 1）一次多项式运动规律（等速运动规律）
机械原理-第9章凸轮机构及其设计
③等加速回程段：(见书上) ④等减速回程段：(见书上)
①等加速推程段：
s = 2hδ2/δ02 v = 4hω δ /δ02 a = 4h ω 2/ δ02
②等减速推程段： s = h－2h(δ0－δ)2/δ02 v = 4hω(δ0－δ)/ δ02 a = －4hω2/δ02
由图知，有柔性冲击。
凸轮机构的适用场合： 广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置
和装配生产线。
2.凸轮机构的分类
盘形凸轮 (1)按凸轮的形状分：移动凸轮 (板凸轮 )
圆柱凸轮
尖端推杆 (2)按从动件端部型式分 滚子推杆
平底推杆
直动推杆 (3)按从动件的运动方式分 摆动推杆
凸轮机构的命名：
从动件
原动件
对心
• 沿-w方向将基圆作相应等分；
• 沿导路方向截取相应的位移， 得到一系列点；
• 光滑联接。
2)对心直动滚子推杆盘形凸轮机构
s
h
h/2
w
O 1 2 3 /2 5 6 7 5 /4 10 11 127 /4 2
4
89
13 14
14 1
取长度比例尺l绘图
13
2
12 w
3
实际廓线
11
4
10
5
9
6
7
A5
C
6
2
B B180°B
6 5
4C
C
5
4φ3
C
φ3 2
A1Leabharlann R(3)按-w 方向划分圆R得 A0、A1、A2等点； 即得机架 反转的一系列
位置；
A4 A3
A2
(4)找从动件反转后的一系
①等加速推程段：
s = 2hδ2/δ02 v = 4hω δ /δ02 a = 4h ω 2/ δ02
②等减速推程段： s = h－2h(δ0－δ)2/δ02 v = 4hω(δ0－δ)/ δ02 a = －4hω2/δ02
由图知，有柔性冲击。
凸轮机构的适用场合： 广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置
和装配生产线。
2.凸轮机构的分类
盘形凸轮 (1)按凸轮的形状分：移动凸轮 (板凸轮 )
圆柱凸轮
尖端推杆 (2)按从动件端部型式分 滚子推杆
平底推杆
直动推杆 (3)按从动件的运动方式分 摆动推杆
凸轮机构的命名：
从动件
原动件
对心
• 沿-w方向将基圆作相应等分；
• 沿导路方向截取相应的位移， 得到一系列点；
• 光滑联接。
2)对心直动滚子推杆盘形凸轮机构
s
h
h/2
w
O 1 2 3 /2 5 6 7 5 /4 10 11 127 /4 2
4
89
13 14
14 1
取长度比例尺l绘图
13
2
12 w
3
实际廓线
11
4
10
5
9
6
7
A5
C
6
2
B B180°B
6 5
4C
C
5
4φ3
C
φ3 2
A1Leabharlann R(3)按-w 方向划分圆R得 A0、A1、A2等点； 即得机架 反转的一系列
位置；
A4 A3
A2
(4)找从动件反转后的一系
机械原理完美第九章凸轮机构及其设计PPT课件
25
§9-3 按预定运动规律用作图法设计盘形凸轮廓线 一、对心式凸轮机构凸轮廓线的设计 1. 尖顶从动件 1) 凸轮机构相对运动分析
机架上的观察结果
2) 反转法设计原理
凸轮上的观察结果
26
-w
A2 A3 A4
A1
A1
A3 A4 A2
w
ω
A4
S2
A1 A2 A3
ω
S3 A2A3 A1
ω
A4 S4
rb
δ
点和终止点。 a
da dt ∞
δ
δ 22
-∞
4. 正弦加速度（摆线）运动规律
s 摆线
a = 2hw2sin(2d/d0 )/d20)
h
特点：既无柔性更无刚性 冲击。
5 4
6 78
O1
2
3
4
5
6
7
8
δ
32 1
δ
v
δ a
δ 23
三、从动件运动规律的选择
在选择从动件运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲 击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值 vmax 、加速度 幅值 amax及其影响加以分析和比较。
-∞
特点：存在刚性冲击。
da
位置：发生在运动的起始 dt ∞
点和终止点。
-∞
加加速度
δ 位置：发生在 运动的起始点 、中间点和终 止点。
δ
δ
C
∞
δ
21
3. 余弦加速度(简谐)运动规律
s 56
4
a = 2hw2cos(d/d0 )/(2d20 )
特点：存在柔冲击。
h
3
2
s
1 q
第9章凸轮机构及其设计
• 2 凸轮机构的分类 • （1）按凸轮形状分 • 1） 盘形凸轮( Plate camor disc cam) ： 这种凸轮
是一个具有变化向径的盘形构件。当它绕固定轴转 动时，可推动推杆在垂直于凸轮轴的平面内运动。 如 图1所示。当转轴在无穷远处时，可转化为移动 凸轮(Translating cam) 。
不过这一突变值为有限值。因而引起的冲击是有限的。
称为柔性冲击。回程时的等加速等减速运动规律，由
于在起示点处推杆处于最高位置(s=h)。随着凸轮的转 动，推杆逐渐下降。故推杆的位移s因等于行程h减去 式（9-5）中的s,从而可得回程时的运动方程如下：
• 等加速时：s=h-2hδ2/δ´02
•
v=-4hωδ/δ´0² (δ=0~δ0´/2)
O
v
a
h /20
O
O
0/2
0
0/2 22 h /202
0
0/2 -22 h /202
0
• （2）正弦加速度运动规律 • 当推杆的加速度按正弦规律变化时，其推程时的运动方程为：
s=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/2π] v=hω[1-cos(2πδ/δ0)]/δ0 a=2πhω²sin(2πδ/δ0)/δ²0
过，因我们规定推杆的
位移由其最地位置开始，
故在回程时推杆的位移
是逐渐减小的。于是推 杆的回程方程为：
• s=h(1-δ/δ0’) • v=-hω/δ0’ • a=0
(9-3,b)
• 式中δ0 ’为回程的凸轮运 动角；而凸轮转角δ应从 此段运动的起始位计量 起。由上述可知，当推 杆采用一次多项式运动 规律时，推杆为等速运 动，称为等速运动规律。 下图为其运动线图。
★组合运动规律示例
是一个具有变化向径的盘形构件。当它绕固定轴转 动时，可推动推杆在垂直于凸轮轴的平面内运动。 如 图1所示。当转轴在无穷远处时，可转化为移动 凸轮(Translating cam) 。
不过这一突变值为有限值。因而引起的冲击是有限的。
称为柔性冲击。回程时的等加速等减速运动规律，由
于在起示点处推杆处于最高位置(s=h)。随着凸轮的转 动，推杆逐渐下降。故推杆的位移s因等于行程h减去 式（9-5）中的s,从而可得回程时的运动方程如下：
• 等加速时：s=h-2hδ2/δ´02
•
v=-4hωδ/δ´0² (δ=0~δ0´/2)
O
v
a
h /20
O
O
0/2
0
0/2 22 h /202
0
0/2 -22 h /202
0
• （2）正弦加速度运动规律 • 当推杆的加速度按正弦规律变化时，其推程时的运动方程为：
s=h[(δ/δ0)-sin(2πδ/δ0)/2π] v=hω[1-cos(2πδ/δ0)]/δ0 a=2πhω²sin(2πδ/δ0)/δ²0
过，因我们规定推杆的
位移由其最地位置开始，
故在回程时推杆的位移
是逐渐减小的。于是推 杆的回程方程为：
• s=h(1-δ/δ0’) • v=-hω/δ0’ • a=0
(9-3,b)
• 式中δ0 ’为回程的凸轮运 动角；而凸轮转角δ应从 此段运动的起始位计量 起。由上述可知，当推 杆采用一次多项式运动 规律时，推杆为等速运 动，称为等速运动规律。 下图为其运动线图。
★组合运动规律示例
机械原理课件第9章凸轮机构及其设计
优化设计的意义
提高凸轮机构性能：通过优化设计，可以改善凸轮机构的运动特性，提高其性能和效率。
降低成本：优化设计可以减少材料消耗和制造过程中的浪费，从而降低成本。
提高安全性：优化设计可以减少凸轮机构在运行过程中的振动和磨损，提高其安全性 和可靠性。
增强市场竞争力：优化设计可以提高产品的质量和性能，增强企业在市场上的竞争力。
Part Four
凸轮机构的工作原 理
凸轮机构的基本构件
单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅 的阐述观点。
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以上是凸轮机构的基本构件，这些构件共同构成了凸轮机构的工作 原理。
Part Three
凸轮机构的分类
按照凸轮形状分类
盘形凸轮：凸轮呈盘状，凸轮轮廓是平面或圆柱面 移动凸轮：凸轮呈圆柱状，凸轮轮廓是平面或圆柱面 圆柱凸轮：凸轮呈圆柱状，凸轮轮廓是圆柱面 圆锥凸轮：凸轮呈圆锥状，凸轮轮廓是平面或圆锥面 球面凸轮：凸轮呈球状，凸轮轮廓是球面
按照从动件形状分类
盘形凸轮：凸轮呈 盘状，与从动件之 间有径向距离，而 不像圆柱或圆锥那 样沿轴向配置
Part One
单击添加章节标题
Part Two
凸轮机构概述
凸轮机构的定义
凸轮机构是一种由凸轮、从动件和机架组成的单自由度机构 凸轮机构广泛应用于各种机械系统中，如内燃机、轻工机械、纺织机械等 凸轮机构的主要作用是将凸轮的旋转运动转化为从动件的往复直线运动 凸轮机构的运动特性取决于凸轮的形状和尺寸，以及从动件的位移和速度等参数
凸轮机构的工作过程
机械原理课件9 凸轮机构
1、凸轮廓线设计的基本原理
• 解析法、作图法 • 相对运动原理法:(也称反转法) • 此时，凸轮保持不动
• 对整个系统施加 -ω
运动
• 而从动件尖顶复合运动的 轨迹即凸轮的轮廓曲线。
-ω
A A A A A A A A
1 2
3’ 2’ 1’
ω
r0
1
O
2 3
3
2.用作图法设计凸轮廓线
1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮
e
对心平底推杆凸轮机构
平底摆杆凸轮机构
从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好，受力平稳， 传动效率高，常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓 必须全部外凸。
偏心平底推杆凸轮机构
滚子摆杆凸轮机构
e
§9－2 推杆的运动规律
一.推杆常用的运动规律
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。
a
2h 2
02
2 sin 0
R= 2
h
A 0 1 v
2
3 4
5
6
7
8
回程： s＝h[1-δ /δ
0
′)/2π
0
′
+sin(2π δ /δ
0
0
]
v＝hω [cos(2π δ /δ 0’)-1]/δ a＝-2π
hω 2 sin(2π δ /δ
′
FI ma 0
(1).对心直动尖顶从动件盘形凸轮
s
h
对心直动尖顶从动件凸轮机构 中，已知凸轮的基圆半径rmin， 角速度ω和从动件的运动规律， 设计该凸轮轮廓曲线。 设计步骤小结：
第9章凸轮结构矿大808机械原理PPT
§9-2-1
一次多项式运动规律（等速运动规律）
凸轮以等角速度ω转动，推程角为δ0，行程为h，式 （9-1）只保留一次项并求一、二阶导数得 s = C0 + C1
v = ds / dt = C1ω
a = dv / dt
（9-2）
边界条件为： 推程始点处 = 0、s = 0； 推程终点处 = 0、s = h。 代入式（9-2）得 C0 = 0，C1 = h /δ0 。同理可以推出回程
'0
回 程 运 动 角
02
近 休 止 角
（）
δ0 0 δ01 01
ω1
B
C
凸轮机构传动过程
图9-5 对心尖顶推杆盘形凸轮机构
推程或回程时从动件的位移 s（或角位移φ）、速度v（或 角速度ω2）、加速度a（或角加速度α2）随时间t 的变化规律。
因凸轮一般为匀速转动，凸轮转角δ与时间t成正比，所以也可
二维动画
(a) 图9-4b 偏置滚子推杆盘形凸轮机构
(b)
(2) 偏置滚子推杆盘形凸轮机构
2 3 v2 D
e
C B 1 r0 ω1
A
三维动画
(a) 图9-4b 偏置滚子推杆盘形凸轮机构
(3) 偏置平底推杆盘形凸轮机构
v2 3 C 3 v2 B
e
2
2
r0
1 A
1
ω1
ω1 (a)
图9-4c 偏置平底推杆盘形凸轮机构 (b)
2
120h
3 ) 2
s
无冲击！
δ
O
δ0/2
δ0
v
δ
O a
δ
O
图9-8
五次多项式运动曲线
第九章凸轮机构
设计凸轮轮廓曲线。
三、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
1.对心直动尖底从动件盘形凸轮
已知：凸轮的基圆半径r0，角速度ω
-ω
和从动件的运动规律，
试用反转法设计该凸轮轮廓曲线。
ω
8’ 9’
7’
11’
5’ 3’
1’
12’
13’ 14’
1 3 5 78 9 1113 15
设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆r0。 ②在位移线图上等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，确定从动件尖底在各等份点的位置。 ④将各尖底点连接成一条光滑曲线：即凸轮轮廓曲线。
a
+∞
δ
－∞
2. 二次多项式（等加等减速）运动规律 位移曲线为一抛物线。在推程或回程中加、减速 各占一半。
（1）推程运动方程 推程加速上升段边界条件：
起始点：δ =0， s=0， v＝0
中间点：δ =δ 0 /2，s=h/2
求得：C0＝0， C1＝0，C2＝2h/δ20
①加速段推程运动方程为：
s ＝2hδ2 /δ20 v ＝4hωδ /δ20 a ＝4hω2 /δ20
平面复杂运动从动件
4.按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类
(1) 力锁合─弹簧力、从动件重力或其它外力
(2) 形锁合─利用高副元素本身的几何形状
槽两侧面的距离等于滚子直径。
优点：锁合方式结构简单 缺点：加大了凸轮的尺寸和重量
凹槽凸轮 等宽凸轮
凸轮廓线上任意两条平行切线间的 距离都等于框架内侧的宽度。
2.偏置直动尖底从动件盘形凸轮
已知：凸轮的基圆半径r0，角速度ω、
偏心距e和从动件的运动规律，
e
试用反转法设计该凸轮轮廓曲线。
三、直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
1.对心直动尖底从动件盘形凸轮
已知：凸轮的基圆半径r0，角速度ω
-ω
和从动件的运动规律，
试用反转法设计该凸轮轮廓曲线。
ω
8’ 9’
7’
11’
5’ 3’
1’
12’
13’ 14’
1 3 5 78 9 1113 15
设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆r0。 ②在位移线图上等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，确定从动件尖底在各等份点的位置。 ④将各尖底点连接成一条光滑曲线：即凸轮轮廓曲线。
a
+∞
δ
－∞
2. 二次多项式（等加等减速）运动规律 位移曲线为一抛物线。在推程或回程中加、减速 各占一半。
（1）推程运动方程 推程加速上升段边界条件：
起始点：δ =0， s=0， v＝0
中间点：δ =δ 0 /2，s=h/2
求得：C0＝0， C1＝0，C2＝2h/δ20
①加速段推程运动方程为：
s ＝2hδ2 /δ20 v ＝4hωδ /δ20 a ＝4hω2 /δ20
平面复杂运动从动件
4.按凸轮与从动件维持高副接触的方法分类
(1) 力锁合─弹簧力、从动件重力或其它外力
(2) 形锁合─利用高副元素本身的几何形状
槽两侧面的距离等于滚子直径。
优点：锁合方式结构简单 缺点：加大了凸轮的尺寸和重量
凹槽凸轮 等宽凸轮
凸轮廓线上任意两条平行切线间的 距离都等于框架内侧的宽度。
2.偏置直动尖底从动件盘形凸轮
已知：凸轮的基圆半径r0，角速度ω、
偏心距e和从动件的运动规律，
e
试用反转法设计该凸轮轮廓曲线。
《机械原理》课件_第9章_凸轮机构及其设计
Vmax
(hω /δ 0)×
amax
(hω /δ
0 2)
冲击
推荐应用范围 低速轻载
×
刚性
1.0
∞
等加等减速
五次多项式 余弦加速度
2.0
1.88 1.57
4.0
5.77 4.93
柔性
无 柔性
中速轻载
高速中载 中速中载
正弦加速度
改进正弦加速度
2.0
1.76
6.28
5.53
无
无
高速轻载
高速重载
§9－3 凸轮轮廓曲线的设计
3
边界条件：
起始点：δ =0，s=0， v＝0， a＝0 终止点：δ =δ 0，s=h, v＝0，a＝0 求得：C0＝C1＝C2＝0, C3＝10h/δ C4＝15h/δ
0 4 0 3
v
,
s
h
a δ δ
0
, C5＝6h/δ
0
5
位移方程： s=10h(δ /δ 0)3－15h (δ /δ 0)4+6h (δ /δ 0)5
-ω
δ
rr
s0 (1)
B0
r0
x
n
x= (s0+s)sinδ + ecosδ y= (s0+s)cosδ - esinδ
第9章 凸轮机构及其设计
§9－1 § 9－ 2 § 9－ 3 凸轮机构的应用和分类 推杆的运动规律 凸轮轮廓曲线的设计 一、凸轮廓线设计方法的基本原理 二、用图解法设计凸轮廓线
1)对心直动尖顶推杆盘形凸轮 2)对心直动滚子推杆盘形凸轮 3)对心直动平底推杆盘形凸轮 4)偏置直动尖顶推杆盘形凸轮
5)摆动尖顶推杆盘形凸轮机构 6)直动推杆圆柱凸轮机构 7)摆动推杆圆柱凸轮机构
[课件]第9章凸轮机构及其设计(1)PPT
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0 0
s h /
推程运动方程式：v h w / a 0
2018/12/2
推程运动线图
17
1. 一次多项式运动规律——等速运动
★回程运动方程
s C 0 C 1 一次多项式一般表达式： v ds / dt C 1w a dv / dt 0
total follower travel or lift
14
一. 凸轮与推杆的运动关系（续）
可见: 从动件的运动规律是与凸轮轮廓曲线的形状相 对应的。 从动件位移s、速度ν 、加速度a随凸轮转角（时间 15 t）的变化规律，称为从动件运动规律。
2018/12/2
二. 推杆常用的运动规律
◆多项式运动规律
第9章凸轮机 构及其设计 (1)
第9章 凸轮机构及其设计 Cam Mechanisms
凸轮机构常用于将 主动件的连续转动 转变为从动件的往 复移动或摆动，能 使从动件获得任意 预先给定的运动规 律，因而广泛用于 各种机械、仪表和 操作装置中。
2018/12/2
2
第9章 凸轮机构及其设计 Cam Mechanisms
运动始点：=0, s=h 边界条件 运动终点： 回程运动 角
,s 0 , 0
δ是从回程起 始位置计量的
回程运动方程式：
2018/12/2
) s h (1 0 v hw / 0 a0
18
二. 推杆常用运动规律
1. 等速运动规律Constant Velocity Motion Curve
对心直 动尖顶 推杆盘 形凸轮 机构 偏置直 动滚子 推杆盘 形凸轮 机构 摆动平底 推杆运动规律 Follower Motion Curves
s h /
推程运动方程式：v h w / a 0
2018/12/2
推程运动线图
17
1. 一次多项式运动规律——等速运动
★回程运动方程
s C 0 C 1 一次多项式一般表达式： v ds / dt C 1w a dv / dt 0
total follower travel or lift
14
一. 凸轮与推杆的运动关系（续）
可见: 从动件的运动规律是与凸轮轮廓曲线的形状相 对应的。 从动件位移s、速度ν 、加速度a随凸轮转角（时间 15 t）的变化规律，称为从动件运动规律。
2018/12/2
二. 推杆常用的运动规律
◆多项式运动规律
第9章凸轮机 构及其设计 (1)
第9章 凸轮机构及其设计 Cam Mechanisms
凸轮机构常用于将 主动件的连续转动 转变为从动件的往 复移动或摆动，能 使从动件获得任意 预先给定的运动规 律，因而广泛用于 各种机械、仪表和 操作装置中。
2018/12/2
2
第9章 凸轮机构及其设计 Cam Mechanisms
运动始点：=0, s=h 边界条件 运动终点： 回程运动 角
,s 0 , 0
δ是从回程起 始位置计量的
回程运动方程式：
2018/12/2
) s h (1 0 v hw / 0 a0
18
二. 推杆常用运动规律
1. 等速运动规律Constant Velocity Motion Curve
对心直 动尖顶 推杆盘 形凸轮 机构 偏置直 动滚子 推杆盘 形凸轮 机构 摆动平底 推杆运动规律 Follower Motion Curves
凸轮机构及其设计ppt课件
动件的压力角相等。
右图可用来推导压力角的计算公式，过程如下： 由ΔBCP得 tanα =CP/BC= CP/（s+s0） （1） 由ΔODC得 s0 = r20 +e2
由瞬心法知，P点是瞬心，有 OP=v/ω=ds/dδ CP=OP-e= ds/dδ-e 代入（1）式得
nv
B
s
D
ω r0 α v
O
s0
作者：潘存云教授
r e C P 0
n
ds/dδ
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
压力角计算公式
增大基圆半径 r0 或增大偏距 e 可减小压力角。
当从动件导路和瞬心点分别位于O点两侧时，
按同样思路可推得压力角计算公式
推程运动方程：
s ＝h φ/Φ v ＝ hω/Φ
a＝0 同理得回程运动方程：
s＝h(1-φ/Φ’) v＝-hω/Φ’
a＝0 运动线图如右图所示。
特点：在运动的起始点存在刚性冲击
s
作者：潘存云教授
Φ v
a +∞
h φ
Φ’
φ
－∞
+∞ φ
2）二次多项式（等加速等减速）运动规律 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
行程 ——从动件距凸轮回转中心最近点到最远点的距离h 。
凸轮转角——凸轮以从动件位于最近点作为初始位置而转过的角度φ。 从动件位移——凸轮转过φ 角时，从动件相对于基圆的距离s。 从动件运动规律——从动件的位移、速度、加速度与凸轮转角（或时间）之
右图可用来推导压力角的计算公式，过程如下： 由ΔBCP得 tanα =CP/BC= CP/（s+s0） （1） 由ΔODC得 s0 = r20 +e2
由瞬心法知，P点是瞬心，有 OP=v/ω=ds/dδ CP=OP-e= ds/dδ-e 代入（1）式得
nv
B
s
D
ω r0 α v
O
s0
作者：潘存云教授
r e C P 0
n
ds/dδ
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
压力角计算公式
增大基圆半径 r0 或增大偏距 e 可减小压力角。
当从动件导路和瞬心点分别位于O点两侧时，
按同样思路可推得压力角计算公式
推程运动方程：
s ＝h φ/Φ v ＝ hω/Φ
a＝0 同理得回程运动方程：
s＝h(1-φ/Φ’) v＝-hω/Φ’
a＝0 运动线图如右图所示。
特点：在运动的起始点存在刚性冲击
s
作者：潘存云教授
Φ v
a +∞
h φ
Φ’
φ
－∞
+∞ φ
2）二次多项式（等加速等减速）运动规律 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益
行程 ——从动件距凸轮回转中心最近点到最远点的距离h 。
凸轮转角——凸轮以从动件位于最近点作为初始位置而转过的角度φ。 从动件位移——凸轮转过φ 角时，从动件相对于基圆的距离s。 从动件运动规律——从动件的位移、速度、加速度与凸轮转角（或时间）之
机械原理第章凸轮机构及其设计共61页
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
机械原理第章凸轮机构及其设计
Hale Waihona Puke 6、露凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
谢谢！
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
机械原理第章凸轮机构及其设计
Hale Waihona Puke 6、露凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
凸轮机构及其设计ppt课件
反转法原理
给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动的角速度ω大 小相等、方 向相反的角速度－ω，此时凸轮不动，从动件一方面随导路以－ ω绕轴转动，另一方面又在导路中按预定的运动规律作往复移动。 由于从动件的尖顶始终与凸轮轮廓相接触，其尖顶的运动轨迹就 是凸轮轮廓曲线
依据此原理可以用几何作图的方法 设计凸轮的轮廓曲线，例如：
格要求。则应选择直线或圆弧等易加工 o
δ
曲线作为凸轮的轮廓曲线。如夹紧凸轮。 a
+∞Biblioteka 2. 机器的工作过程对推杆运动有要求，
δ
则应严格按工作要求的运动规律来设计凸 o
轮廓线。如刀架进给凸轮。
-∞
3. 对高速凸轮，要求有较好的动力特性， 正弦改进等速
除了避免出现刚性或柔性冲击外，还应当
考虑Vmax和 amax。
作时振动、噪音都比较小，可以用于高 速、轻载的场合。
δ
a amax=6.28hω2/δ02
无冲击，但amax 较大。
δ
将几种运动规律组合，以改善运动特性。 s
二、选择运动规律
h
选择原则：
o 1.机器的工作过程只要求凸轮转过一角
δ
δ
度δ0时，推杆完成一行程h〔直动推杆〕 v
0
或φ〔摆动推杆），对运动规律并无严
的基圆半径r0，角速度ω和推杆的运动规 律，设计该凸轮轮廓曲线。
-ω
8’ 9’
ω
7’
11’
5’ 3’
12’
1’
13’
14’
12 345 67 8 9 11 13 15
设计步骤小结： ①选比例尺μl作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。