机械原理大作业凸轮机构设计

机械原理大作业凸轮机构设计

一、凸轮机构概述

凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮的旋转运动，带动相应

零件做直线或曲线运动。凸轮机构具有结构简单、运动平稳、传递力

矩大等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。

二、凸轮基本结构

1. 凸轮

凸轮是凸起的圆柱体，通常安装在主轴上。其表面通常为圆弧形或其

他曲线形状，以便实现所需的运动规律。

2. 跟随件

跟随件是与凸轮配合的零件，它们通过接触面与凸轮相互作用，并沿

着规定的路径做直线或曲线运动。跟随件可以是滑块、滚子、摇臂等。

3. 连杆

连杆连接跟随件和被驱动部件，将跟随件的运动转化为被驱动部件所

需的运动。连杆可以是直杆、摇杆等。

三、凸轮机构设计要点

1. 几何参数设计

设计时需要确定凸轮半径、角度和曲率半径等参数，这些参数的选择

将直接影响凸轮机构的运动规律和性能。

2. 运动规律设计

根据被驱动部件的运动要求，选择合适的凸轮曲线形状，以实现所需的运动规律。

3. 稳定性设计

在设计凸轮机构时，需要考虑其稳定性。例如，在高速旋转时，可能会发生跟随件脱离凸轮或者产生振动等问题，因此需要采取相应措施提高稳定性。

4. 材料和制造工艺设计

在材料和制造工艺方面，需要考虑凸轮机构所承受的载荷和工作环境等因素，选择合适的材料和制造工艺。

四、几种常见凸轮机构及其应用

1. 摇臂式凸轮机构

摇臂式凸轮机构由摇臂、连杆和被驱动部件组成。它通常用于实现直线运动或旋转运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。摇臂式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机气门控制系统、纺织设备等。

2. 滑块式凸轮机构

滑块式凸轮机构由凸轮、滑块、连杆和被驱动部件组成。它通常用于实现直线运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。滑块式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如冲压设备、印刷设备等。

3. 滚子式凸轮机构

滚子式凸轮机构由凸轮、滚子、连杆和被驱动部件组成。它通常用于

实现圆弧形运动，并且具有运动平稳、传递力矩大等优点。滚子式凸

轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机气门控制系统等。

五、结论

综上所述，凸轮机构是一种重要的传动机构，在各种机械设备中得到

广泛应用。在设计凸轮机构时，需要考虑其结构参数、运动规律、稳

定性以及材料和制造工艺等因素，以实现所需的运动规律和性能要求。不同类型的凸轮机构具有不同的优点和适用范围，在实际应用中需要

根据具体情况进行选择和设计。