第八章凸轮机构
电子课件-《机械基础(第六版)》-A02-3658 8第八章 凸轮机构
§8—2 凸轮机构的类型
3．平底从动件
4．曲面从动件
易于形成楔形 油膜，润滑较好
可避免因安装位置偏 斜或不对中而造成的表 面应力过大和磨损增大
第八章 凸轮机构
§8—3 凸轮机构工作过程 及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程
凸轮回转时，从动件作“升—停—降—停”的运动循环
1．升
2．停
3．降
4．停
§8—1 凸轮机构概述
二、凸轮机构的特点 1．优点
结构简单紧凑，工作可靠，设计适当的凸轮 轮廓曲线可使从动件获得任意预期的运动规律
2．缺点
凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线接触， 不便于润滑，易磨损，只适用于传力不大的场合
第八章 凸轮机构
§8—2 凸轮机构的类型
一、凸轮的类型
1．盘形凸轮
2．移动凸轮
凸轮机构是由凸 轮、从动件和机 架三个基本构件 组成的高副机构
Hale Waihona Puke §8—1 凸轮机构概述自动车床走刀机构
当凸轮回转时，其曲线凹槽驱使从动件绕
O 点摆动。从动件另一端的扇形齿轮与刀架
下的齿条相啮合，使刀架实现进刀和退刀
§8—1 凸轮机构概述
靠模车削机构
当工件回转时，刀架向左运动，并且在凸轮（靠模板）的 推动下作横向运动，从而切削出与靠模板曲线一致的工件
知识链接
凸轮常用材料
在低速、中小载荷等一般场合下，凸轮材料常 采用45钢、40Cr，并进行表面淬火（硬度为40 ～50HRC）。也可采用15钢、20Cr、20CrMnTi ，并进行渗碳淬火（硬度为56～62HRC）
第八章 凸轮机构
制作：王希波
机械基础
第八章 凸轮机构
第八章 凸轮机构
第八章凸轮机构(a卷)
第八章凸轮机构（A卷）年级第学期专业班级《机械基础》课程提示：（1）考试时间为100分钟。
满分值为99分。
（2）请把答案填入答题纸的相应位置。
一、填空题：（每空1分，共8分）1. 凸轮机构能使从动杆按照实现各种复杂的运动。
2. 在凸轮机构中，凸轮通常作并作等速或。
3. 在凸轮机构中，通过改变凸轮，可使从动件实现设计要求的运动。
4. 在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮可分为、和三类。
二、单选题：（每题2分，共30分）1. 有关凸轮机构的论述，正确的是（）。
A．不能用于高速启动B．从动件只能作直线移动C．凸轮机构是高副机构2. 作等速运动规律的从动件位移曲线形状是（）。
A．抛物线B．斜直线C．双曲线3. 作等加速等减速运动规律的从动件位移曲线形状是（）。
A．斜直线B．抛物线C．双曲线4. 等加速等减速运动的凸轮机构（）。
A．存在刚性冲击B．存在柔性冲击C．没有冲击5. 凸轮机构中，（）凸轮机构在生产实际中最为常见，应用广泛。
A．移动B．圆柱C．盘形6. 凸轮与从动件接触处的运动副属于（）。
A．高副B．转动副C．移动副7. 凸轮的（）决定了从动件的运动规律。
A．轮廓曲线B．转速C．形状8. 凸轮机构（）根据实际需要实现任意拟定从动件的运动规律。
A．可以B．不可以9. 通常情况下，避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是（）。
A．增大滚子半径B．减小滚子半径C．增大基圆半径10. 凸轮机构主要由（）、从动件和机架等组成。
A．曲柄B．摇杆C．凸轮11. 等速运动的凸轮机构一般适用于凸轮作（）、轻载的场合。
A．低速回转B．中速回转C．高速回转12. 一个凸轮只能实现（）任意预定的运动规律。
A．三种B．二种C．一种13. 凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）。
A．平底从动件B．滚子从动件C．尖顶从动件14. 内燃机的配气机构采用了（）。
A．凸轮机构B．铰链四杆机构C．齿轮机构15. 凸轮机构中，常用于高速传动的从动件是（）。
第八章凸轮机构及其设计1方案
最大速度值越大，则从动件系统的动量也大。若机构 在工作中遇到需要紧急停车的情况，由于从动件系统动量 过大，会出现操控失灵，造成机构损坏等安全事故。因此 希望从动件运动速度的最大值越小越好。
§9-2 推杆的运动规律
2、最大加速度
最大加速度值的大小，会直接影响从动件系统 的惯性力，从动件与凸轮廓线的接触应力，从动件 的强度等。因此希望从动件在运动过程中的加速度 最大值越小越好。
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。
§9-3 凸轮轮廓曲线的设计
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
-ω 1
3’
2’
2
s2 1’
1
ω
2
O
s2 3
3
§9-3 凸轮轮廓曲线的设计
（2）凸轮廓线设计方法的基本原理
follower
§9-1 凸轮机构的应用和分类
移动从动件
据导路与回转中心 的相对位置
对心式 偏置式
§9-1 凸轮机构的应用和分类
(4)按凸轮与从动件维持高副接触(封闭)的方式分
力封闭型凸轮机构 Force-closed cams
从动件与凸轮保持接触的 方式，保持运动不失真。
利用从动件自身重力、回复弹簧力或其它外力，
圆柱凸轮 Cylindrical cam
空间凸轮机构,可使从动件获得大的工作行程又不 致过于庞大。
§9-1 凸轮机构的应用和分类
(2) 按推杆的形状分
尖顶从动件 Knife-edge follower
滚子从动件 Roller follower
构造简单、易磨损、用于仪表机构。
第八章 凸轮机构第三节 凸轮机构的工作过程
式中 a 和ω都是常数，所以位移 s 和转角δ成二次函数的关系，所以，从动件作等加速 等减速运动的位移曲线是抛物线。因此，从动件在推程和回程中的位移曲线是由两段曲 率方向相反的抛物线连成。 (2)等加速等减速运动凸轮机构的工作特点 从动件按等加速等减速规律运动时，速度由零逐渐增至最大，而后又逐步减小趋近 零，这样就避免了刚性冲击，改善了凸轮机构的工作平稳性。因此，这种凸轮机构适合 在中、低速条件下工作。 当从动件运动规律选定后，即可根据该运动规律和其他给定条件（如凸轮转向、基 圆半径等）确定凸轮的轮廓曲线。确定凸轮轮廓曲线的方法有图解法和解析法。图解法 的特点是简便、直观，但不够精确，不过其准确度已足以满足一般机器的工作要求。
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二、从动件的运动规律
1．等速运动规律 当凸轮作等角速度旋转时，从动件上升或下降的速度为一常数，这种运动规律称为 等速运动规律。 （1） 位移曲线(S—δ曲线) 若从动件在整个升程中的总位移为 h，凸轮上对应的升程角为δ0，那么由运动学可 知，在等速运动中，从动件的位移 S 与时间 t 的关系为： S＝v·t 凸轮转角δ与时间 t 的关系为： δ＝ω·t 则从动件的位移 S 与凸轮转角δ之间的关系为: v 和ω都是常数，所以位移和转角成正比关系。因此，从动件 作等速运动的位移曲线是一条向上的斜直线。 从动件在回程时的位移曲线则与下图相反，是一条向下的斜直线。 （2）等速运动凸轮机构的工作特点 由于从动件在推程和回程中的速度不变，加速度为零，故运动平稳；但在运动开始 和终止时；从动件的速度从零突然增大到 v 或由 v 突然减为零，此时，理论上的加速 度为无穷大，从动件将产生很大的惯性力，使凸轮机构受到很大冲击，这种冲击称刚 性冲击。随着凸轮的不断转动，从动件对凸轮机构将产生连续的周期性冲击，引起强 烈振动，对凸轮机构的工作十分不利。因此，这种凸轮机构一般只适用于低速转动和 从动件质量不大的场合。 2．等加速、等减速运动规律
8-凸轮机构
§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律
2、等加速等减速运动规律 运动特性：当采用等加速等减速 运动特性 运动规律时，在起点、中点和终 点时，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，所以，凸轮机构 中由此而引起的冲击称为柔性冲 击。 适用场合：中速、轻载。
本章小结
1、凸轮机构的类型及应用特点 2、凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点
§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律 一、凸轮机构工作过程 ★基圆：以凸轮最小半径r0所 作的圆，r0称为凸轮的基圆半 径。 ★推程、推程运动角： ★远休、远休止角： ★回程、回程运动角： ★近休、近休止角： ★行程：h ★位移：s=r-r0 ★推杆的运动规律：是指推杆 在运动过程中，其位移、速度 和加速度随时间变化（凸轮转 角δ变化）的规律。
第八章 凸轮机构
凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力， 凸轮传动是通过凸轮与从动件间的接触来传递运动和动力，是一种 常见的高副机构，结构简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线， 常见的高副机构，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定的复杂运动规律。 可以使从动件实现任何预定的复杂运动规律。 §8-1 凸轮机构概述
(2)滚子从动件
凸轮机构概述
(3)平底从动件
§8 - 1
按从动件的运动形式 移动从动件
凸轮机构概述
摆动从动件
§8 - 2
凸轮机构的分类与特点
二、特点:(1)只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的 特点:(1)只需设计适当的凸轮轮廓， :(1)只需设计适当的凸轮轮廓 运动规结构简单、紧凑，工作可靠，容易设计； 运动规结构简单、紧凑，工作可靠，容易设计； (2)高副接触 易磨损， 高副接触， (2)高副接触，易磨损，适用于传力不大的控制机构和调 节机构。 节机构。
机械基础 第八章 凸轮机构
滚子 从动
图8-5 内燃机的配气机构
凸轮机构概述
凸轮机构是依靠凸轮轮廓直接与从动件接触，迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或 摆动。这种直动或摆动的运动规律决定了所需凸轮的轮廓形状。
图8-5 内燃机的配气机构
如图8-5所示，为内燃机的配气 机构。当主动件凸轮回转时，使得 气门杆按照一定的要求作上下往复 运动，控制气门的开启与关闭，保 证发动机在工作中定时将可燃混合 气充入气缸，并及时将燃烧后的废 气排出气缸。
式分
滚子 从动
件
平底 从动
件
表8-1
图例
凸轮机构的类型
特点
（续表）
从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接 触，从而使从动件实现任意的运动规律。
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）。
为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮， 把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦。因此 ，摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形 式的从动件应用很广。
1.凸轮
图8-1 自动送料凸轮机构
这种自动送料凸轮 机构，能够完成输送毛 坯到达预期位置的功能， 但对毛坯在移动过程中 的运动没有特殊的要求。
凸轮机构概述
4.线轴
3.线
2.从动件
图8-2 绕线机构
1.凸轮
这种凸轮机构，在运 动中能够推动摆动从动 件2实现均匀缠绕线绳的 运动学要求。
凸轮机构概述
凸轮机构概述
如图8-6所示，为自动车床走刀机构，当具有曲线凹槽的 凸轮回转时，其曲线凹槽的侧面与从动件末端的滚子接触并驱 使从动件绕O点摆动，从动件另一端的扇形齿轮与刀架下的齿条 相啮合，使刀架实现进刀运动和退刀运动。
第八章 凸轮机构
第五章 凸轮机构
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返 回
结 束
§6—2 凸轮机构的工作原理
二、主要参数
1、转角
推程运动角δo：从动件从最近→最远时凸轮转过的角度 远休止角δs：从动件在最远处停止不动时，凸轮的转角。
回程运动角δo′：从动件从最远→最近时凸轮的转 角。
近休止角δs′：从动件在最近处停止不动时，凸轮的转角。
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结 束
原理：靠半径的变化推动从动件产生平面运动。
从动件在⊥于凸轮轴线的平面内运动。 应用：一般用于从动件行程或摆动较小的场合。
（2）移动凸轮：盘形凸轮r→∞演变而成。
*移动凸轮通常作往复直线移动 *常用于靠模仿型机械中。
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结 束
当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，即 成为移动凸轮，移动凸轮通常作往复直线移动。
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§8—2 凸轮机构的工作原理
一、凸轮机构的工作过程和有关参数 二、从动件的常用运动规律
第五章 凸轮机构
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结 束
节目录
一、凸轮机构的工作过程和有关参数 推程（升程）：从动件 从最近→最远的过程。
停程：从动件在最近或 最远处停止不动的过程。 回程：从动件从最远→ 最近的过程。
第八章 凸轮机构
§8—1 凸轮机构概述 §8—2 凸轮机构的工作原理
第五章 凸轮机构
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结 束
章目录
教学要求
1.了解凸轮机构的分类、应用及特点。
2.了解凸轮轮廓曲线的画法，熟悉常用 位移曲线的画法。 3、掌握基圆半径、行程、压力角等基本 参数的概念和它们对工作的影响。 4、掌握凸轮从动件的常用运动规律及其 特点和应用。
凸轮机构课件ppt
单元4 凸轮机构
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
任务2 从动件常用运动规律
3.内燃机凸轮机构的工作过程分析
表4-5 分析凸轮机构的工作过程
步骤
1.凸轮转动时
2.从动杆不动时,气门静 止,凸轮转动的角度 3.从动杆降时,气门开, 凸轮转动的角度
图例
特点
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）
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， 应用较广
凸轮与平底的接触面间易形成油膜， 润滑较好，常用于调整传动中
单元4 凸轮机构
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
A.存在刚性冲击 B.存在柔性冲击 C.没有冲击
⑶ 从动件作等速运动规律的凸轮机构，一般适用于（ ）、轻载的场合。
A.低速
B.中速
C.高速
⑷ 从动件作等加速等减速运动规律的位移曲线是（ ）。
A.斜直线
B.抛物线 C.双曲线
2.判断题：
⑴ 凸轮机构中，所谓从动件作等速运动规律是指从动件上升时的速度和下降时的速度
描述
从动杆升,气门关,凸轮转动一定角度。从动件由最低位置被推 到最高位置，从动杆运动的这一过程称为推程。 凸轮转角称为推程运动角。 从动件静止不动，且从动件停在最高位置，这一过程称为远停 程。 凸轮转角称为远停程角。
从动件由最高位置点回到最低位置点，这一过程称为回程。 凸轮转角称为回程运动角。
机械基础凸轮机构教案
机械基础凸轮机构教案第一章：凸轮机构概述教学目标：1. 了解凸轮机构的定义、分类和应用。
2. 掌握凸轮的形状、尺寸和运动特性的基本知识。
教学内容：1. 凸轮机构的定义和分类。
2. 凸轮的形状和尺寸。
3. 凸轮的运动特性和曲线。
4. 凸轮机构在实际应用中的例子。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 展示凸轮机构的实物模型或图片。
3. 分析凸轮的运动特性和曲线。
教学活动：1. 引入凸轮机构的定义和分类。
2. 展示凸轮的形状和尺寸的图片。
3. 分析凸轮的运动特性和曲线。
4. 举例说明凸轮机构在实际应用中的例子。
作业与练习：1. 复习凸轮机构的定义和分类。
2. 练习分析凸轮的形状和尺寸。
3. 练习分析凸轮的运动特性和曲线。
第二章：凸轮的设计与制造教学目标：1. 掌握凸轮的设计原则和方法。
2. 了解凸轮制造的工艺和设备。
教学内容：1. 凸轮的设计原则和方法。
2. 凸轮制造的工艺和设备。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 展示凸轮设计的实例。
3. 分析凸轮制造的工艺和设备。
教学活动：1. 介绍凸轮的设计原则和方法。
2. 展示凸轮设计的实例。
3. 分析凸轮制造的工艺和设备。
作业与练习：1. 复习凸轮的设计原则和方法。
2. 练习分析凸轮制造的工艺和设备。
第三章：凸轮机构的工作原理与分析教学目标：1. 掌握凸轮机构的工作原理。
2. 学会分析凸轮机构的运动特性和性能。
教学内容：1. 凸轮机构的工作原理。
2. 凸轮机构的运动特性和性能分析。
教学方法：1. 采用多媒体课件进行讲解。
2. 演示凸轮机构的运动。
3. 分析凸轮机构的运动特性和性能。
教学活动：1. 介绍凸轮机构的工作原理。
2. 演示凸轮机构的运动。
3. 分析凸轮机构的运动特性和性能。
作业与练习：1. 复习凸轮机构的工作原理。
2. 练习分析凸轮机构的运动特性和性能。
第四章：凸轮机构的应用与实例教学目标：1. 了解凸轮机构在实际应用中的例子。
2. 学会分析凸轮机构的优缺点和适用场合。
机械基础习题册下
第八章凸轮机构§8-1 凸轮机构概述§8-2 凸轮机构的分类与特点1、凸轮机构中，主动件通常作。
A、等速转动或移动B、变速转动C、变速移动2、凸轮与从动件接触处的运动副属于（）。
A、高副B、转动副C、移动副3、内燃机的配气机构采用了（）机构。
A、凸轮B、铰链四杆C、齿轮4、凸轮机构中，从动件构造最简单的是（）从动件。
A、平底B、滚子C、尖顶5、从动件的运动规律决定了凸轮的（）。
A、轮廓曲线B、转速C、形状6、凸轮机构中，（）从动件常用于高速传动。
A、滚子B、平底C、尖顶7、凸轮机构主要与（）和从动件等组成。
A、曲柄B、摇杆C、凸轮8、有关凸轮机构的论述正确的是（）。
A、不能用于高速启动B、从动件只能做直线运动C、凸轮机构是高副机构二、判断题1、（）在凸轮机构中，凸轮为主动件。
2、（）凸轮机构广泛应用于机械自动控制。
3、（）移动凸轮相对机架作直线往复移动。
4、（）在一些机器中，要求机构实现某种特殊的复杂的运动规律，常采用凸轮机构。
5、（）根据实际需要，凸轮机构可以任意拟定从动件的运动规律。
6、（）凸轮机构中，主动件通常作等速转动或移动。
三、填空题1、凸轮机构主要有、和三个基本构件所组成。
2、在凸轮机构中，凸轮为，通常作等速或。
3、在凸轮机构中，通过改变凸轮，使从动件实现设计要求的运动。
4、在凸轮机构中，按凸轮形状分类，凸轮有、和三种。
5、凸轮机构工作时，凸轮轮廓与从动件之间必须始终接触，否则，凸轮机构就不能正常工作。
6、凸轮机构主要的失效形式是磨损和疲劳点蚀。
§8-3 凸轮机构工作过程及从动件运动规律1、从动件作等速运动规律的位移曲线形状是（）。
A、抛物线B、斜直线C、双曲线2、从动件作等加速等减速运动的凸轮机构（）。
A、存在刚性冲击B、存在柔性冲击C、没有冲击3、从动件作等速运动规律的凸轮机构，一般适用于（）、轻载的场合。
A、低速B、中速C、高速4、从动件作等加速等减速运动规律的位移曲线是（）。
机械设计基础课件!凸轮机构H(带目录)
机械设计基础课件：凸轮机构一、引言在机械设计中，凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮与从动件之间的啮合，实现运动和动力的传递。
凸轮机构具有结构简单、传动可靠、运动平稳等特点，广泛应用于各种机械设备中。
本课件将详细介绍凸轮机构的基本原理、类型、运动规律和设计方法。
二、凸轮机构的基本原理凸轮机构由凸轮、从动件和机架三部分组成。
凸轮是一个具有特定轮廓的旋转件，从动件是与凸轮啮合的部件，机架则是固定凸轮和从动件的支撑结构。
当凸轮旋转时，其轮廓与从动件接触，使从动件产生预期的运动规律。
根据从动件的运动规律，凸轮机构可分为直线运动凸轮机构、摆动凸轮机构和圆柱凸轮机构等。
三、凸轮机构的类型1.直线运动凸轮机构：直线运动凸轮机构是指从动件作直线运动的凸轮机构。
根据从动件的运动方向，直线运动凸轮机构可分为直线往复运动凸轮机构和直线单向运动凸轮机构。
2.摆动凸轮机构：摆动凸轮机构是指从动件作摆动的凸轮机构。
根据从动件的摆动方向，摆动凸轮机构可分为单向摆动凸轮机构和双向摆动凸轮机构。
3.圆柱凸轮机构：圆柱凸轮机构是指凸轮的轮廓呈圆柱形的凸轮机构。
圆柱凸轮机构可分为直圆柱凸轮机构和斜圆柱凸轮机构。
四、凸轮机构的运动规律凸轮机构的运动规律是指从动件在凸轮旋转过程中的运动轨迹。
根据从动件的运动规律，凸轮机构的运动可分为等速运动、等加速运动、等减速运动和组合运动等。
在设计凸轮机构时，应根据实际需求选择合适的运动规律，以满足设备的工作要求。
五、凸轮机构的设计方法1.确定从动件的运动规律：根据设备的工作要求，确定从动件的运动规律，如等速运动、等加速运动等。
2.确定凸轮的轮廓曲线：根据从动件的运动规律，利用数学方法求出凸轮的轮廓曲线。
常用的方法有作图法、解析法和数值法等。
3.确定凸轮的尺寸：根据凸轮的轮廓曲线，计算凸轮的尺寸，如直径、宽度等。
4.确定从动件的结构和尺寸：根据凸轮的尺寸和运动规律，设计从动件的结构和尺寸，如摆杆长度、滚子直径等。
机械设计原理-凸轮机构
机械设计原理-凸轮机构1. 引言凸轮机构是一种常用的机械传动装置，它由凸轮、从动件和凸轮追随器组成。
凸轮通过旋转带动从动件进行直线或旋转运动，从而实现特定的机械运动功能。
凸轮机构广泛应用于各个领域，如机械工程、汽车工程、航空航天等。
本文将介绍凸轮机构的工作原理、分类以及设计要点，以便读者更好地了解和应用凸轮机构。
2. 凸轮机构的工作原理凸轮机构的工作原理基于凸轮的运动方式和从动件的设计。
凸轮可以是圆形、椭圆形或其他异形，它的运动方式可以是简谐运动、间歇运动或连续运动。
凸轮通过轴向或径向的旋转运动驱动从动件，使得从动件产生直线或旋转运动。
凸轮追随器是连接凸轮和从动件的部件，它能保持与凸轮的接触并传递转动力矩给从动件。
凸轮机构的工作过程可以简化为以下几个步骤：1.凸轮转动：凸轮随着传动装置的转动而旋转。
2.凸轮追随器接触凸轮：凸轮追随器始终与凸轮保持接触并随其旋转。
3.动力传递给从动件：凸轮追随器传递转动力矩给从动件。
以上过程使得从动件按照一定规律进行直线或旋转运动，从而实现特定的机械功能。
3. 凸轮机构的分类根据凸轮的运动方式和从动件的运动方式，凸轮机构可以分为以下几类：3.1 圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构是最基本的凸轮机构，它的凸轮为圆柱形，从动件一般为滑块或轮转件。
圆柱凸轮机构广泛应用于各个领域，其简单可靠的结构使得其成为最常见的凸轮机构类型。
3.2 椭圆凸轮机构椭圆凸轮机构的凸轮为椭圆形，从动件一般为滑块或轮转件。
椭圆凸轮机构相对于圆柱凸轮机构来说，具有更高的设计灵活性和运动精度。
椭圆凸轮机构常用于需要高精度和高速运动的场合，如机床、印刷机等。
3.3 其他异形凸轮机构除了圆柱凸轮和椭圆凸轮外，凸轮还可以是其他形状，如正多边形、叶形等。
这些异形凸轮机构在特定的工程领域有特殊的应用，如汽车发动机中的凸轮轴。
在设计凸轮机构时，需要考虑以下几个重要的要点：4.1 凸轮的运动规律不同的应用场合需要不同的凸轮运动规律，如简谐运动、间歇运动或连续运动。
凸轮机构ppt课件
缺点
1）凸轮为高副接触（点或 线）压力较大，点、线接触 易磨损； 2）凸轮轮廓加工困难，费 用较高； 3）行程不大
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8
应用范围
机器的操纵控制机构、自动 机械、仪器、汽车发动机中 控制气门启闭的配合机构。 木质玩具、内燃机、纺织机、 印刷机
ห้องสมุดไป่ตู้
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THANKS
移动凸轮
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曲面凸轮
完整版ppt课件
5
完整版ppt课件
圆柱凸轮
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动杆的端部形状分类
尖顶：构造简单，易磨损——作用力不大，速度低——如仪表机构中 滚子：磨损小——传递较大的动力——应用广 平顶：凸轮与评定接触面间易形成油膜，润滑较好——用于高速传动
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7
优点与缺点
优点
结构简单、紧凑、设计方便， 因此在机床、纺织机械、轻工 机械、印刷机械、机电一体化 装配中大量应用。只要做出适 当的凸轮轮廓，就能使从动杆
往复运动
凸轮机构
完整版ppt课件
1
凸轮机构
构成：凸轮、从动件和机架组成
与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预 定的运动规律的构件，一般做往复直线 运动或摆动，称为从动件。
完整版ppt课件
2
凸轮机构
原理：由凸轮的回转运动或往复运动
推动从动件作规定往复移动或摆动的机 构。
尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意 运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。
为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用弹簧或施加重力。 具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的 一种。
一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数
凸轮机构
速度曲线也必须连续。
③尽量减小速度和加速度的最大值。
特点: amax 最小 → 惯性力小。
0
起、中、末点有软性冲击. 适于中低速、中轻载.
低速轻载凸轮机构：
采用圆弧、直线等易于加工的曲线作为凸轮轮廓
曲线，如气门开闭。
高速重载凸轮机构：
①首先考虑动力特性，以避免产生过
大的冲击。 ②为避免刚性冲击，位移曲线和速度 曲线必须连续；而为避免柔性冲击，加
s
2
S
s
2
O
S
O
S
（1）升-停-回-停型（RDRD型） （2）升-回-停型（RRD型）
s
2
s
2
O
S
O
（3）升-停-回型（RDR型）
（4）升-回型（RR型）
二、凸轮从动件的运动规律
• 常用的从动件的运动规律有等速运动规律 和等加速等减速运动规律。
一、等速运动规律 (直线位移运动规律、 一次多项式运动规律)
8.3凸轮机构工作过程及从动件运动规律
• 一、凸轮机构的工作过程 • 凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作 等速回转运动，从动件作往复移动。凸轮 回转时，从动件作升—停—降—停的运动 循环。
圆弧段
圆弧段
圆弧段
基圆（rmin）——以最短向径所作的圆
600 rmin 1200
1200 600
S2
对心尖顶直动从动件 盘形凸轮机构
偏置尖顶直动从动件 盘形凸轮机构
滚子摆动从动件盘形 凸轮机构
沟 槽 凸 轮 重力锁合凸轮
弹 力 锁 合 凸 轮
第八章 凸轮机构
第八章习题8-1 设一直动推杆的行程h =32mm，要求推程角，按余弦加速度运动，远停角，回程角，按等速运动，近休止角，计算后绘出推杆的位移曲线。
o 1200=ϕo 30s =ϕo 1500=′ϕo 60s =′ϕ8-2 已知对心尖顶从动件的行程h =50mm，推程角20ٛ=πϕ，凸轮转速min r 600=n 。
若从动件分别按等加速等减速、正弦加速度规律运动，试绘出其从动件位移曲线，并在该线图上标明最大速度的数值及其发生的位置。
8-3 在尖顶对心直动从动件盘形凸轮机构中，图8-33所示从动件的运动规律尚不完整。
试在图上补全各段的ϕϕϕ−−−a v s ,,曲线，并指出哪些位置有刚性冲击？哪些位置有柔性冲击？图8-33 图8-348-4 在对心直动从动件凸轮机构中，已知从动件重力为7.5N，行程h =50mm，从动件的推程时间为s 121，若①尖顶从动件以余弦加速度运动；②尖顶从动件以等加速、等减速规律运动，试比较以上两种运动规律所能达到的最大速度和保证从动件与凸轮接触所需最大的力。
8-5 设凸轮以角速度ω转动，其推程运动角0ϕ和从动件行程h 均为已知。
当从动件按二次多项式运动规律运动时，其最大和最小加速度出现在什么位置？的数值为多大？max a 8-6 在直动从动件盘形凸轮机构中，凸轮按顺时针方向转动，已知行程h =20mm，推程角，基圆半径o 450=ϕmm 50b =r ，偏距，且偏置于使推程压力角减小的一侧。
0mm 2=e 1）试计算等速运动规律时的最大压力角max α；2）假定最大压力角近似出现在从动件速度达到最大值时的位置，试计算等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度运动规律时的最大压力角max α。
8-7 在图8-34所示对心平底直动从动件圆盘凸轮机构中，已知圆盘的半径，圆心与转轴中心的距离，试求从动件的运动方程。
当凸轮转速mm 50=R o 90,mm 30===′βO O l a min r 240=n ，试求其最大位移、速度和加速度。
凸轮机构机械原理
凸轮机构机械原理凸轮机构是一种重要的动力机构，常被用于驱动各种机械传动机构，如进气门、凸轮磨床等。
它是由凸轮、滑块、连杆等零件组成的，通过凸轮的回转运动，使滑块做直线或曲线运动，从而驱动其他机械零件进行工作。
凸轮机构具有结构简单、运动规律稳定、传动效果可靠等优点，因此在许多机械装置中得到了广泛应用。
凸轮机构的工作原理是凸轮的凸顶腔和滑块之间的相互作用。
常见的凸轮形状主要有圆形、椭圆形和正弦形等，在机械传动中起到不同形式的转动和直线动作。
在凸轮机构中，凸轮通过旋转或者平行移动来改变滑块的运动状态，使其在各个工作阶段完成不同的工作。
凸轮机构的运动是由凸轮的运动形状和滑块的连接方式共同决定的。
滑块的运动有直线运动和曲线运动两种形式。
当凸轮为圆形或椭圆形时，滑块呈现直线运动，这种凸轮机构被称为滚子机构；当凸轮为正弦形时，滑块呈现曲线运动，这种凸轮机构被称为滑块机构。
凸轮机构的滑块运动可分为快速行程和慢速行程两个阶段，通过凸轮的不同形状设计，可以实现不同的行程和速度要求。
凸轮机构的传动效果可靠并且具有一定的精度，这主要是由于滑块的运动轨迹是凸轮形状决定的。
滑块与凸轮之间的配合要求较高，一般要求其紧密配合，并采用润滑措施以减少磨损和噪声。
为了保证凸轮机构的正常运行，一般还需要加装一些辅助装置，如导向装置、回程装置等。
凸轮机构在应用中有很多种工作形式，如单凸轮、双凸轮、三凸轮等。
在设计凸轮机构时，需要考虑到工作的特点和要求，选择合适的凸轮形状和运动轨迹，以及相应的滑块、连杆等零件的结构参数。
凸轮机构的设计和制造需要考虑到许多因素，如传动比、工作精度、传动效率等。
为了使传动效果更好，一般会采用润滑措施，并且对关键部位进行加工和装配精度控制。
总之，凸轮机构是一种重要的动力机构，其工作原理是通过凸轮的回转运动，使滑块做直线或曲线运动，从而驱动其他机械零件进行工作。
凸轮机构具有结构简单、运动规律稳定、传动效果可靠等优点，因此在各种机械传动中得到了广泛的应用。
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我们知道： 机构是机器的重要的不可缺少的组成部分， 他在机器中的作用是传递运动、力或改变运动 形式。生活中我们经常见到三大传动方式—— 带传动、链传动和齿轮传动，之前我们也学习 了平面连杆机构。这节课我们将要学习一种新 的常用机构——凸轮机构。到底什么是凸轮机 构呢？
第八章凸轮机构
在一些机械中，要求从动件的位移、速度和加速度 必须严格按照预定规律变化，此时可采用凸轮机构来实现。
应用：传递较大的动 力，应用较广。 （链接动画1 2）
⑶平底从动件 特点：凸轮与平底的接触 面间易形成油膜， 润滑较好。 应用：常用于高速传动 中。 （链接动画）
课堂小结
1、凸轮机构是含有凸轮的机构 2、凸轮机构由凸轮、从动件、机架组成 3、凸轮分类情况
布置作业
1、复习：凸轮机构概述与分类 2、预习：§8-3凸轮机构工作过程及从 动件运动规律
观察：内燃机的配气机构
关系：当凸轮回转时，气门杆的运动规律
自动车床的走刀机构，当具有曲 线凹槽的凸轮回转时，其曲线凹 槽的侧面与从动件末端的滚子接 触并驱使从动件绕o点摆动，从 动件另一端的扇形齿轮与刀架下 的齿条相啮合，使刀架实现进刀 和退刀运动。 （2）
⑶圆柱凸轮 是一个在圆柱面上开有曲线凹槽（见图2）或在 圆柱端面上作出曲线轮廓的构件。（见下图）
圆柱凸轮
2、按从动件端部形状和运动形式分
⑴尖顶从动件 特点：结构简单、易磨 损。 应用：作用力不大和速度 较低的场合。（如 仪表等机构中）
（链接动画1 2）
⑵滚子从动件 特点：滚动摩擦、磨损 较小。
凸轮的种类很多，人们可根据不同的工作要求进行 设计和制造。
一、凸轮机构的分类
1、按凸轮形状分 ⑴盘形凸轮（见图1） 是凸轮最基本形式。 应用：一般用于从动件行程或摆动较小的场合。 问题：为什么一般用于从动件行程或摆动较小的场 合？
⑵移动凸轮（见图3） 移动凸轮可视为回转中心趋向于无穷远的盘形凸 轮，当移动凸轮作直线往复运动时，可推动从动件得 到预定要求的运动；也可将移动凸轮固定，而使从动 件连同支架相对移动凸轮移动。
凸轮机构广泛应用于各种
机械和自动控制中。
造纸厂生产车间
§8-1凸轮机构概述
左图：是内燃机的配气机构。当主动件 凸轮回转时，使得气门杆按照一 定的要求作上下往复运动，控制 气门的开启与关闭,进而控制燃气 的进入或废气的排出。 注： 1、凸轮 2、从动件 （链接动画）
内燃机的配气机构（图1）
观察与思考
靠模车削机构。 工件回转时，刀 架向左运动，并 且在凸轮（靠模 板）的推动下作 横向运动，从而 切削出于靠模板 曲线一致的工件。
（链接动画）
靠模车削机构 （图3）
凸轮的组成
由以上实例可见：
凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个 基本构件组成的高副机构。
1、机架 2、凸轮 3、从动件
1 、结构简单紧凑； 2 、可以实现给定的复杂运动要求； 3 、动作准确可靠； 4 、凸轮与从动件为高副接触，不便润 滑，容易磨损。
提示：工作中的凸轮轮廓与从动件之间 必须始终保持良好的接触，如借 助重力、弹簧力等方法来实现。 如果发生脱离，凸轮机构就不能 正常工作。
§8-2凸轮机构的分类
由以上实例还知：凸轮机构是一个具 有曲线轮廓或凹槽的构件，主动件凸轮 通常作等速转动或移动。
从动件的运动形式是移动或摆动两种， 这种移动或摆动的运动规律决定了所需 凸轮的轮廓形状。
指出下图当凸轮旋转时从动件的运动规律
凸轮机构的特点:
由凸轮机构的动画演示我们可以总结出凸轮机 构的以下特点: