机械原理凸轮机构
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二、凸轮机构从动件运动规律
从动件的运动规律是指其位移s、速度v和加速度a等随凸轮转角（时
间t）而变化的规律。这种规律可用方程表示，也可用线图表示。
s s(t) v v(t) a a(t)
从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状，反之，设计凸 轮机构时，应首先根据工作要求确定从动件的运动规律， 再据此来设计凸轮的轮廓曲线。
2、按从动件末端形状分类： ① 尖顶推杆凸轮机构 ② 滚子推杆凸轮机构 ③ 平底推杆凸轮机构
5.1凸轮机构的应用及其分类
①尖顶从动 件凸轮机构
②滚子从动 件凸轮机构
③平底从动 件凸轮机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类
3、按从动件的运动形式为： ① 直动从动件凸轮机构（a、
对心直动从动件b 、偏置直 动从动件) ② 摆动从动件凸轮机构
第5章 凸轮机构
二、学习要求： 1.了解凸轮机构的结构、特点、类型及应用； 2.了解从动件的常用运动规律及其选择； 3.掌握图解法绘制从动件位移曲线及凸轮轮廓 曲线； 4.了凸轮机构基本尺寸的确定方法。
5.1 凸轮机构的应用及其分类
一、概述
1、组成
凸轮机构由凸轮1、从动件2、机架3 三个基本构件组成。是一种高副机构。 通常凸轮作连续等速转动，从动件则 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。
5.2 从动件的常用运动规律
一、凸轮机构的运动循环和基本概念
' 0
近休止
推程
远休止
回程
凸轮的实际轮廓为ABCDA。凸轮的最小向径称为基圆半
径，用rb表示。
5.2 从动件的常用运动规律
一、凸轮机构的运动循环和基本概念
凸轮回转一周完成一个工作循环， 从动件经历推程—远休止—回程— 近休止四个阶段。
对应于从动件各个阶段的运动，凸
5.1 凸轮机构的应用及其分类
2、特点
优点:只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸 轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动 规律的运动;且凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。 缺点:凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的 润滑，容易磨损。
5.1 凸轮机构的应用及其分类
二、凸轮机构的分类
② 移动凸轮——当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，盘 形凸轮就演化成了移动凸轮。凸轮呈板状，相对机架做直线 运动。
移动凸轮
靠模车削机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类
③ 圆柱凸轮——凸轮是一个具有曲 线凹槽或端面曲线轮廓的圆柱，可 以看成是把移动凸轮卷成圆柱体演 化而成。
自动送料机构
圆柱凸轮实物
5.1 凸轮机构的应用及其分类
5.2 从动件的常用运动规律
3.简谐运动规律:是指从动件加速度按余弦规律变化的运动规律,也称
为余弦加速度运动规律。其位移曲线为简谐曲线，速度曲线为正弦曲 线，加速度曲线为余弦曲线。
运动特点:在推程始末点处 仍有加速度的有限值的突变， 即存在“柔性冲击”，因此 只适用于中、低速。但若从 动件作无停歇的升—降—升 型连续运动，则加速度曲线 为光滑连续的余弦曲线，消 除了“柔性冲击”，故可用 于高速。
5.2 从动件的常用运动规律
2、等加速等减速运动规律:是指从动件在一个行程中，前半行程作
等加速运动，后半行程作等减速运动的运动规律。
运动特点:在推程的始末点和 前、后半程的交接处，加速度 有突变，因而惯性力也产生突 变，但它们的大小及突变量均 为有限值，由此将对机构造成 有限大小的冲击，这种冲击称 为“柔性冲击”。在高速情况 下，柔性冲击仍会引起相当严 重的振动、噪声和磨损，因此 这种运动规律只适用于中速、 中载的场合。
①a
①b
②
5.1 凸轮机构的应用及其分类
4、按凸轮与从动件维持高 ① 力锁合凸轮机构
副接触的方法分：
② 形锁合凸轮机构
利用重力
利用弹簧力
利用几何形状 1 2 3
5.1 凸轮机构的应用及其分类
三、凸轮机构的应用举例
1、自动送料机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类 2、内燃机配气机构
5.1 凸轮机构的应用及其分Hale Waihona Puke Baidu 3、绕线机构
1、按凸轮形状分类：
① 盘形凸轮机构——平面凸轮机构 ② 移动凸轮机构——平面凸轮机构 ③ 圆柱凸轮机构——空间凸轮机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类
① 盘形凸轮——凸轮为具有变化向径的盘状构件，凸轮绕 定轴转动时，可推动从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动。
盘形凸轮机构
盘形凸轮实物
5.1 凸轮机构的应用及其分类
轮所转过的转角分别称为推程运动
角
、远休止角
0
、s 回程运动角
、 0'
近休止角
。'
s
从动件在推程或回程中移动的距离 h称为行程。
5.2 从动件的常用运动规律
以从动件的位移s为纵坐标，对应的凸轮转角δ或时间t（凸轮 匀速转动时，转角δ与时间t成正比）为横坐标，可以绘出一 个工作循环内的位移线图。
5.2 从动件的常用运动规律
5.2 从动件的常用运动规律
1、等速运动规律：是指从动件在推程或回程的运动速度为常数的运动
规律。凸轮以等角速度转动，从动件在推程中的行程为h。从动件作等速 运动规律的运动线图如图所示。其位移曲线为斜直线，速度曲线为平直线， 加速度曲线为零线。
5.2 从动件的常用运动规律
运动特点:从动件在推程始末两点、处，速度有突变，瞬时加速度 理论上为无穷大，因而产生理论上亦为无穷大的惯性力。而实际上， 由于构件材料的弹性变形，加速度和惯性力不至于达到无穷大，但仍 会对机构造成强烈的冲击，这种冲击称为“刚性冲击”。因此，单独 采用这种运动规律时，只能用于凸轮转速很低以及轻载的场合。
从动件的运动规律是指其位移s、速度v和加速度a等随凸轮转角（时
间t）而变化的规律。这种规律可用方程表示，也可用线图表示。
s s(t) v v(t) a a(t)
从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状，反之，设计凸 轮机构时，应首先根据工作要求确定从动件的运动规律， 再据此来设计凸轮的轮廓曲线。
2、按从动件末端形状分类： ① 尖顶推杆凸轮机构 ② 滚子推杆凸轮机构 ③ 平底推杆凸轮机构
5.1凸轮机构的应用及其分类
①尖顶从动 件凸轮机构
②滚子从动 件凸轮机构
③平底从动 件凸轮机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类
3、按从动件的运动形式为： ① 直动从动件凸轮机构（a、
对心直动从动件b 、偏置直 动从动件) ② 摆动从动件凸轮机构
第5章 凸轮机构
二、学习要求： 1.了解凸轮机构的结构、特点、类型及应用； 2.了解从动件的常用运动规律及其选择； 3.掌握图解法绘制从动件位移曲线及凸轮轮廓 曲线； 4.了凸轮机构基本尺寸的确定方法。
5.1 凸轮机构的应用及其分类
一、概述
1、组成
凸轮机构由凸轮1、从动件2、机架3 三个基本构件组成。是一种高副机构。 通常凸轮作连续等速转动，从动件则 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。
5.2 从动件的常用运动规律
一、凸轮机构的运动循环和基本概念
' 0
近休止
推程
远休止
回程
凸轮的实际轮廓为ABCDA。凸轮的最小向径称为基圆半
径，用rb表示。
5.2 从动件的常用运动规律
一、凸轮机构的运动循环和基本概念
凸轮回转一周完成一个工作循环， 从动件经历推程—远休止—回程— 近休止四个阶段。
对应于从动件各个阶段的运动，凸
5.1 凸轮机构的应用及其分类
2、特点
优点:只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸 轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动 规律的运动;且凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。 缺点:凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的 润滑，容易磨损。
5.1 凸轮机构的应用及其分类
二、凸轮机构的分类
② 移动凸轮——当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，盘 形凸轮就演化成了移动凸轮。凸轮呈板状，相对机架做直线 运动。
移动凸轮
靠模车削机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类
③ 圆柱凸轮——凸轮是一个具有曲 线凹槽或端面曲线轮廓的圆柱，可 以看成是把移动凸轮卷成圆柱体演 化而成。
自动送料机构
圆柱凸轮实物
5.1 凸轮机构的应用及其分类
5.2 从动件的常用运动规律
3.简谐运动规律:是指从动件加速度按余弦规律变化的运动规律,也称
为余弦加速度运动规律。其位移曲线为简谐曲线，速度曲线为正弦曲 线，加速度曲线为余弦曲线。
运动特点:在推程始末点处 仍有加速度的有限值的突变， 即存在“柔性冲击”，因此 只适用于中、低速。但若从 动件作无停歇的升—降—升 型连续运动，则加速度曲线 为光滑连续的余弦曲线，消 除了“柔性冲击”，故可用 于高速。
5.2 从动件的常用运动规律
2、等加速等减速运动规律:是指从动件在一个行程中，前半行程作
等加速运动，后半行程作等减速运动的运动规律。
运动特点:在推程的始末点和 前、后半程的交接处，加速度 有突变，因而惯性力也产生突 变，但它们的大小及突变量均 为有限值，由此将对机构造成 有限大小的冲击，这种冲击称 为“柔性冲击”。在高速情况 下，柔性冲击仍会引起相当严 重的振动、噪声和磨损，因此 这种运动规律只适用于中速、 中载的场合。
①a
①b
②
5.1 凸轮机构的应用及其分类
4、按凸轮与从动件维持高 ① 力锁合凸轮机构
副接触的方法分：
② 形锁合凸轮机构
利用重力
利用弹簧力
利用几何形状 1 2 3
5.1 凸轮机构的应用及其分类
三、凸轮机构的应用举例
1、自动送料机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类 2、内燃机配气机构
5.1 凸轮机构的应用及其分Hale Waihona Puke Baidu 3、绕线机构
1、按凸轮形状分类：
① 盘形凸轮机构——平面凸轮机构 ② 移动凸轮机构——平面凸轮机构 ③ 圆柱凸轮机构——空间凸轮机构
5.1 凸轮机构的应用及其分类
① 盘形凸轮——凸轮为具有变化向径的盘状构件，凸轮绕 定轴转动时，可推动从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动。
盘形凸轮机构
盘形凸轮实物
5.1 凸轮机构的应用及其分类
轮所转过的转角分别称为推程运动
角
、远休止角
0
、s 回程运动角
、 0'
近休止角
。'
s
从动件在推程或回程中移动的距离 h称为行程。
5.2 从动件的常用运动规律
以从动件的位移s为纵坐标，对应的凸轮转角δ或时间t（凸轮 匀速转动时，转角δ与时间t成正比）为横坐标，可以绘出一 个工作循环内的位移线图。
5.2 从动件的常用运动规律
5.2 从动件的常用运动规律
1、等速运动规律：是指从动件在推程或回程的运动速度为常数的运动
规律。凸轮以等角速度转动，从动件在推程中的行程为h。从动件作等速 运动规律的运动线图如图所示。其位移曲线为斜直线，速度曲线为平直线， 加速度曲线为零线。
5.2 从动件的常用运动规律
运动特点:从动件在推程始末两点、处，速度有突变，瞬时加速度 理论上为无穷大，因而产生理论上亦为无穷大的惯性力。而实际上， 由于构件材料的弹性变形，加速度和惯性力不至于达到无穷大，但仍 会对机构造成强烈的冲击，这种冲击称为“刚性冲击”。因此，单独 采用这种运动规律时，只能用于凸轮转速很低以及轻载的场合。