机械设计基础关于教材的讲解20页PPT
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若为滚子推杆凸轮机构，则推杆在这种复 合运动中，滚子的轨迹将形成一个圆族，而 凸轮的轮廓曲线即为与此圆族相切的曲线。 即此圆族的包络线。
正常凸轮机构
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
一、对心直动尖顶从动件盘形凸轮
已知：r0、ω逆时针、从动件运动规律，
步骤：1）选定μL，画出基圆和最低位置；从最低位置沿-ω方向量取4个运动角
§3.2 从动件的运动规律
基圆半径r0：凸轮的最小向径； 最低位置：尖底从动件在B0接触（B0基圆与轮廓曲线B0 B1的交点）； 位移s ：图示位置与最低位置比较，从动件移动距离； 压力角α：从动件运动方向与正压力（不考虑f）方向之间的夹角； 凸轮转角δ：一般设从动件在最低位置时凸轮转角为零（起始位置）； 反转法：凸轮不动，从动件反转；偏心时：从动件导路线与凸轮转心距离 始终不变，相切于偏心圆。偏心凸轮转角δ：偏心圆两切点间圆心角。 推程：当凸轮以角速度ω逆时针转动，向径渐增的轮廓B0B1与尖底接触时 ，从动件以一定运动规律被凸轮推向远方，这一行程称推程。 从动件升程（行程）：h=B0B1′； 推程运动角 δr=∠K10K0=∠B010B0=∠B10B1′ 远休止段：凸轮轮廓等向径，推杆在最远位置停留；远休止角： δS =∠K20K1=∠B20B1=∠B020B01 回程：推杆以一定规律，返回到最低位置； 回程运动角：δf = ∠K30K2 = ∠B30B02 近休止段：尖底与基圆B3B0段接触，推杆在近位置停留；近休止角：δs′ =∠K30K0=∠B30B0
机械设计基础关于教材的讲解
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
三、直动滚子从动件盘形凸轮（已知rr） 滚子中心的运动规律是从动件的运动规律，与尖顶从动件尖顶的运动规律相同。
理论廓线：滚子中心B 在复合运动中的轨迹。 实际廓线：与滚子直接
接触的凸轮廓线。 * 凸轮的基圆半径系指 理论廓线的基圆半径。
§3.3 Байду номын сангаас解法设计凸轮轮廓
四、摆动从动件盘形凸轮机构 已知：r0、机架长、摆杆长、运动规律方法与上述方法相似。 在反转运动中，摆动推杆的回转中心A将沿着以凸轮的轴心0为圆心，以0A为 半径的圆作圆周运动。 步骤： 1)在基圆上从0A0开始按（-ω）方向取推程运动角180°，远休止角30°，回 程运动角90°，近休止角60°，并将推程与回程运动角分成与角位移线 图相同的等分(在基圆上分等分)。得到摆杆轴心A在反转运动中依次占据 的位置A1、A2、…、A9。 2）以点Ai（i=1，…9）为圆心，以摆杆长AB为半径作圆弧，与基圆交于点 C1、C2、…、C9。
惯性力，使机构产生强烈的冲击——刚性冲击
（v突变，a→∞）
优点：设计简单，制造简单；
缺点：有刚性冲击；
用于低速轻载。
§3.2 从动件的运动规律
§3.2 从动件的运动规律
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
反转法原理：图示为一对心尖底推杆从
动件盘形凸轮机构。现设想给整个机构加一 个公共的角速度（-ω），使其绕轴心0转动， 显然这时凸轮与推杆之间的相对运动并未改 变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方 面随其导路以角速度（-ω）绕轴心0作反转 运动，一方面又在其导路内按预期的运动规 律往复移动。显然推杆在这种复合运动中， 其尖底的运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。这 种使原回转的凸轮固定不动，而使原固定不 动的导路和从动件绕凸轮轴心沿（-ω）方向 反转，同时从动件按预期的运动规律对导路 作相对运动的方法称反转法。
§3.2 从动件的运动规律
二、从动件常用运动规律
推程、回程：位移s、速度v、加速度a变化规律 1、等速运动规律（一次多项式运动规律）
方程式：s = h
v = v0 = a=0
0 h
0
开始、终止两点：刚性冲击（v突变，a→∞）
在运动的开始和终止处，速度有突变，加速度
理论上为无穷大，因此产生理论上为无穷大的
第三章 凸轮机构
§3.1概述 §3.2从动件的运动规律 §3.3图解法设计凸轮轮廓 §3.4凸轮机构基本参数的确定
§3.1概述
高副机构——点、线接触 凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件 一、组成：凸轮、从动件（推杆）、机架。 二、类型
1）按凸轮的形状分 盘状凸轮（平面凸轮） 转动、移动 圆柱凸轮（空间凸轮） 2）按从动件的形状分：尖顶——磨损大（用于力不大，速度高 ，仪表中等）
步骤： 1）选定机构图比例尺μL，画出基圆和推杆的最低位置； 2）将位移曲线的推程运动角和回程运动角分成若干份（4等分）； 3）在基圆上从0B0开始按（-ω）方向取推程运动角180°，远休止角30°， 回程运动角90°，
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
4）各位置导路线与偏距圆相切，在推杆诸运动线上自基圆开始向外截取对应凸 轮各转角时推杆的位移，得到B1、B2、…、B9点； 5）将B1、B2、…、B9点连成光滑的曲线，即所求得的凸轮轮廓。
§3.2 从动件的运动规律
α ω
-ω
从动件的运动规律， 是指推杆在推程或回 程时，其位移s、速 度v、加速度a随时间 的变化规律，因为凸 轮一般为等速转动， 所以推杆的运动规律 又可表示为上述运动 参数随凸轮转角δ变 化的规律，即
s = f1(t) =f(δ) v = ωf′(δ)
A=ω*ωf′′(δ)
滚子——磨损小（用于传递动力较大的场合，常用） 平底——受力较平稳，易存油，润滑好（用于高速） 3）按从动件的运动型式分：直动推杆： 对心、偏置、摆动推杆 将不同类型的凸轮和从动件组合起来，可得到各种不同型式的凸 轮机构。
§3.1概述
三、特点： 优点：1）从动件可实现任意的运动规律； 2）构件少（凸轮、从动件、机架），机构简单紧凑； 3）便于设计。 缺点：1）点接触，易磨损；（用在动力不大的场合） 2）凸轮加工复杂（靠模）；
2）将位移曲线的推程运动角和回程运动角分成若干等份（4份）；
3）在基圆上也将推程运动角和回程运动角分成相应的等份；
4）自基圆开始向外截取对应凸轮转角时的位置，得B1、B2…B9；
5）将B1、B2…B9连成光滑曲线。 二、 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 已知：r0、偏距e、ω逆时针、运动规律，绘制出位移曲线，然后用反转法 绘制凸轮轮廓。
正常凸轮机构
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
一、对心直动尖顶从动件盘形凸轮
已知：r0、ω逆时针、从动件运动规律，
步骤：1）选定μL，画出基圆和最低位置；从最低位置沿-ω方向量取4个运动角
§3.2 从动件的运动规律
基圆半径r0：凸轮的最小向径； 最低位置：尖底从动件在B0接触（B0基圆与轮廓曲线B0 B1的交点）； 位移s ：图示位置与最低位置比较，从动件移动距离； 压力角α：从动件运动方向与正压力（不考虑f）方向之间的夹角； 凸轮转角δ：一般设从动件在最低位置时凸轮转角为零（起始位置）； 反转法：凸轮不动，从动件反转；偏心时：从动件导路线与凸轮转心距离 始终不变，相切于偏心圆。偏心凸轮转角δ：偏心圆两切点间圆心角。 推程：当凸轮以角速度ω逆时针转动，向径渐增的轮廓B0B1与尖底接触时 ，从动件以一定运动规律被凸轮推向远方，这一行程称推程。 从动件升程（行程）：h=B0B1′； 推程运动角 δr=∠K10K0=∠B010B0=∠B10B1′ 远休止段：凸轮轮廓等向径，推杆在最远位置停留；远休止角： δS =∠K20K1=∠B20B1=∠B020B01 回程：推杆以一定规律，返回到最低位置； 回程运动角：δf = ∠K30K2 = ∠B30B02 近休止段：尖底与基圆B3B0段接触，推杆在近位置停留；近休止角：δs′ =∠K30K0=∠B30B0
机械设计基础关于教材的讲解
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
三、直动滚子从动件盘形凸轮（已知rr） 滚子中心的运动规律是从动件的运动规律，与尖顶从动件尖顶的运动规律相同。
理论廓线：滚子中心B 在复合运动中的轨迹。 实际廓线：与滚子直接
接触的凸轮廓线。 * 凸轮的基圆半径系指 理论廓线的基圆半径。
§3.3 Байду номын сангаас解法设计凸轮轮廓
四、摆动从动件盘形凸轮机构 已知：r0、机架长、摆杆长、运动规律方法与上述方法相似。 在反转运动中，摆动推杆的回转中心A将沿着以凸轮的轴心0为圆心，以0A为 半径的圆作圆周运动。 步骤： 1)在基圆上从0A0开始按（-ω）方向取推程运动角180°，远休止角30°，回 程运动角90°，近休止角60°，并将推程与回程运动角分成与角位移线 图相同的等分(在基圆上分等分)。得到摆杆轴心A在反转运动中依次占据 的位置A1、A2、…、A9。 2）以点Ai（i=1，…9）为圆心，以摆杆长AB为半径作圆弧，与基圆交于点 C1、C2、…、C9。
惯性力，使机构产生强烈的冲击——刚性冲击
（v突变，a→∞）
优点：设计简单，制造简单；
缺点：有刚性冲击；
用于低速轻载。
§3.2 从动件的运动规律
§3.2 从动件的运动规律
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
反转法原理：图示为一对心尖底推杆从
动件盘形凸轮机构。现设想给整个机构加一 个公共的角速度（-ω），使其绕轴心0转动， 显然这时凸轮与推杆之间的相对运动并未改 变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方 面随其导路以角速度（-ω）绕轴心0作反转 运动，一方面又在其导路内按预期的运动规 律往复移动。显然推杆在这种复合运动中， 其尖底的运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。这 种使原回转的凸轮固定不动，而使原固定不 动的导路和从动件绕凸轮轴心沿（-ω）方向 反转，同时从动件按预期的运动规律对导路 作相对运动的方法称反转法。
§3.2 从动件的运动规律
二、从动件常用运动规律
推程、回程：位移s、速度v、加速度a变化规律 1、等速运动规律（一次多项式运动规律）
方程式：s = h
v = v0 = a=0
0 h
0
开始、终止两点：刚性冲击（v突变，a→∞）
在运动的开始和终止处，速度有突变，加速度
理论上为无穷大，因此产生理论上为无穷大的
第三章 凸轮机构
§3.1概述 §3.2从动件的运动规律 §3.3图解法设计凸轮轮廓 §3.4凸轮机构基本参数的确定
§3.1概述
高副机构——点、线接触 凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件 一、组成：凸轮、从动件（推杆）、机架。 二、类型
1）按凸轮的形状分 盘状凸轮（平面凸轮） 转动、移动 圆柱凸轮（空间凸轮） 2）按从动件的形状分：尖顶——磨损大（用于力不大，速度高 ，仪表中等）
步骤： 1）选定机构图比例尺μL，画出基圆和推杆的最低位置； 2）将位移曲线的推程运动角和回程运动角分成若干份（4等分）； 3）在基圆上从0B0开始按（-ω）方向取推程运动角180°，远休止角30°， 回程运动角90°，
§3.3 图解法设计凸轮轮廓
4）各位置导路线与偏距圆相切，在推杆诸运动线上自基圆开始向外截取对应凸 轮各转角时推杆的位移，得到B1、B2、…、B9点； 5）将B1、B2、…、B9点连成光滑的曲线，即所求得的凸轮轮廓。
§3.2 从动件的运动规律
α ω
-ω
从动件的运动规律， 是指推杆在推程或回 程时，其位移s、速 度v、加速度a随时间 的变化规律，因为凸 轮一般为等速转动， 所以推杆的运动规律 又可表示为上述运动 参数随凸轮转角δ变 化的规律，即
s = f1(t) =f(δ) v = ωf′(δ)
A=ω*ωf′′(δ)
滚子——磨损小（用于传递动力较大的场合，常用） 平底——受力较平稳，易存油，润滑好（用于高速） 3）按从动件的运动型式分：直动推杆： 对心、偏置、摆动推杆 将不同类型的凸轮和从动件组合起来，可得到各种不同型式的凸 轮机构。
§3.1概述
三、特点： 优点：1）从动件可实现任意的运动规律； 2）构件少（凸轮、从动件、机架），机构简单紧凑； 3）便于设计。 缺点：1）点接触，易磨损；（用在动力不大的场合） 2）凸轮加工复杂（靠模）；
2）将位移曲线的推程运动角和回程运动角分成若干等份（4份）；
3）在基圆上也将推程运动角和回程运动角分成相应的等份；
4）自基圆开始向外截取对应凸轮转角时的位置，得B1、B2…B9；
5）将B1、B2…B9连成光滑曲线。 二、 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮 已知：r0、偏距e、ω逆时针、运动规律，绘制出位移曲线，然后用反转法 绘制凸轮轮廓。