机械原理---尖底-滚子直动从动件盘形凸轮机构设计
凸轮设计步骤
所属标签：产品外观设计根据使用要求确定了凸轮机构的类型、基本参数以及从动件运动规律后，即可进行凸轮轮廓曲线的设计。
设计方法有几何法和解析法，两者所依据的设计原理基本相同。
几何法简便、直观，但作图误差较大，难以获得凸轮轮廓曲线上各点的精确坐标，所以按几何法所得轮廓数据加工的凸轮只能应用于低速或不重要的场合。
对于高速凸轮或精确度要求较高的凸轮，必须建立凸轮理论轮廓曲线、实际轮廓曲线以及加工刀具中心轨迹的坐标方程，并精确地计算出凸轮轮廓曲线或刀具运动轨迹上各点的坐标值，以适合在数控机床上加工。
圆柱凸轮的廓线虽属空间曲线，但由于圆柱面可展成平面，所以也可以借用平面盘形凸轮轮廓曲线的设计方法设计圆柱凸轮的展开轮廓。
下面时间财富网的小编分别介绍用几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线的原理和步骤。
1 几何法反转法设计原理：以尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构为例：凸轮机构工作时，凸轮和从动件都在运动。
为了在图纸上画出凸轮轮廓曲线，应当使凸轮与图纸平面相对静止，为此，可采用如下的反转法：使整个机构以角速度(-w)绕O转动，其结果是从动件与凸轮的相对运动并不改变，但凸轮固定不动，机架和从动件一方面以角速度(-w)绕O转动，同时从动件又以原有运动规律相对机架往复运动。
根据这种关系，不难求出一系列从动件尖底的位置。
由于尖底始终与凸轮轮廓接触，所以反转后尖底的运动轨迹就是凸轮轮廓曲线。
1). 直动从动件盘形凸轮机构尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构：已知从动件位移线图，凸轮以等角速w顺时针回转，其基圆半径为r0，从动件导路偏距为e，要求绘出此凸轮的轮廓曲线。
运用反转法绘制尖底直动从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线的方法和步骤如下：1) 以r0为半径作基圆，以e为半径作偏距圆，点K为从动件导路线与偏距圆的切点，导路线与基圆的交点B0(C0)便是从动件尖底的初始位置。
2) 将位移线图s-f的推程运动角和回程运动角分别作若干等分（图中各为四等分）。
机械设计基础第三章凸轮机构
n
使有害分力F"在导路中所引起
的摩擦阻力大于F '时， 无论凸轮加给从动件的作用力
有多大 ，从动件都不能运动，这种现象称为自锁。
压力角的大小反映了机构传力性能的好坏，是 机构设计的重要参数。为使凸轮机构工作可靠，受 力情况良好，必须对压力角加以限制。 在设计凸 轮机构时，应使最大压力角αmax不超过许用值［ α］。根据工程实践的经验，许用压力角［α］的
B
C
7、回程： 从动件在弹簧力或重力作用下，，以一 定的运动规律回到起始位置的过程。
8、回程运动角：
与回程相应的凸轮转角δh。 δh =∠COD
9、近休止角：
从动件在最近位置停止不 动所对应的凸轮转角δs'。
δs' =∠AOD
O
B'
h
A
δs' D δt
δh δs
w
B
C
10、从动件位移线图：
以纵坐标代表从动件位移s2 ，横坐标代表凸轮转角 δ1或t，所画出的位移与转角之间的关系曲线。
§3-1 凸轮机构的应用和分类
一、凸轮机构的应用 二、凸轮机构的分类
一、凸轮机构的应用
1、凸轮机构组成： 凸轮是一个具有曲 线轮廓的构件。含 有凸轮的机构称为 凸轮机构。它由凸 轮、从动件和机架 组成。
2、凸轮机构的应用
凸轮机构是机械中的一种常用机构，在自动化和半 自动化机械中应用十分广泛。主要用于：受力不大的控 制机构或调节机构。
v2
δt
回程： s2＝h[1-δ1/δh +sin(2πδ1/δh)/2π]a2 v2＝hω1[cos(2πδ1/δh)-1]/δh
a2＝-2πhω21 sin(2πδ1/δh)/δh2 无冲击
偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构
河北工程大学机电学院机械原理课程设计说明书设计题目：偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构班级：姓名：学号：目录（一）设计题目及设计思路 (1)（二）凸轮基圆半径及滚子尺寸的确定 (1)（三）原始数据分析…………（四）从动杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (3)（五）凸轮机构的廓线设计原理 (4)（六）图解法设计盘型凸轮机构……………（七）检验压力角是否满足许用压力角的要求 (7)（八）机构示意简图 (8)（九）计算机源程序………（十）计算机程序结果及分析 (12)（一）机械原理课程设计的目的和任务一、机械原理课程设计的目的：1、机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。
其目的在于：进一步巩固和加深所学知识；2、培养学生运用理论知识独立分析问题、解决问题的能力；3、使学生在机械的运动学和动力分析方面初步建立一个完整的概念；4、进一步提高学生计算和制图能力，及运用电子计算机的运算能力。
二、机械原理课程设计的任务：1、偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构2、采用图解法设计：凸轮中心到摆杆中心A的距离为20mm，凸轮以逆时针方向等速回转，摆杆的运动规律如表：3、设计要求：①升程过程中，限制最大压力角αmax≤30º,确定凸轮基园半径r0②合理选择滚子半径rr③选择适当比例尺，用几何作图法绘制从动件位移曲线，并画于图纸上；④用反转法绘制凸轮理论廓线和实际廓线，并标注全部尺寸（用A2图纸）⑤将机构简图、原始数据、尺寸综合方法写入说明书4、用解析法设计该凸轮轮廓，原始数据条件不变，要写出数学模型，编制程序并打印出结果备注：凸轮轮廓曲率半径与曲率中心理论轮廓方程()()x xy yϕϕ=⎧⎨=⎩，其中2222////x dx d x d x dy dy d x d y dϕϕϕϕ⎧==⎪⎨==⎪⎩其曲率半径为：3 222 () x y xy xyρ+=--；曲率中心位于：2222()()y x yx xxy xyx x yy xxy xyρρ⎧+=-⎪-⎪⎨+⎪=-⎪-⎩三、课程设计采用方法：对于此次任务，要用图解法和解析法两种方法。
机械原理 4 凸轮机构及其设计
dS e
dS e
arctg d
arctg d
S S0
S r02 e2
η ——转向系数 δ ——从动件偏置方向系数
由式可知：r0↓α ↑
三、按轮廓曲线全部外凸的条件确定平底从动件盘形凸轮机构 凸轮的基圆半径
r0
0
b'
B1
B2 r0
B3
B0
B8
O
B7
§4-2 常用从动件的运动规律
一、几个概念 尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构 1、基圆：凸轮轮廓上最小矢径为半径的圆
2、偏距e：偏距圆
e
A
w
B
r0 O
C
D
h h
二、分析从动件的运动
行程：h(最大位移) 推程运动角：φ=BOB′=∠AOB1 运休止角：φS=∠BOC=∠B1OC1 回程运动角：φ′=∠C1OD 近休止角：φS′=∠AOD
f (x1, y1,) 2(x1
x) dx
d
2( y1
y) dy
d
0
联立求解x1和y1，即得滚子从动件盘形凸轮的实际廓线参数方程：
x1 x rT y1 y rT
dy / d
2
2
dx
d
dy
d
dx / d
b'' B6
B5 B4
四、滚子半径的选择
rT
rT C
rT
B
rT
' O
A '
'
滚子半径rT必须小于理论轮廓曲线外凸部分的
最曲率半径ρ
凸轮机构基本参数设计方案
凸轮机构基本参数的设计前节所介绍的几何法和解析法设计凸轮轮廓曲线，其基圆半径r0、直动从动件的偏距e或摆动从动件与凸轮的中心距a、滚子半径rT等基本参数都是预先给定的。
本节将从凸轮机构的传动效率、运动是否失真、结构是否紧凑等方面讨论上述参数的确定方法。
1 凸轮机构的压力角和自锁图示为偏置尖底直动从动件盘形凸轮机构在推程的一个位置。
Q为从动件上作用的载荷（包括工作阻力、重力、弹簧力和惯性力）。
当不考虑摩擦时，凸轮作用于从动件的驱动力F是沿法线方向传递的。
此力可分解为沿从动件运动方向的有用分力F'和使从动件紧压导路的有害分力F''。
驱动力F与有用分力F'之间的夹角a（或接触点法线与从动件上力作用点速度方向所夹的锐角）称为凸轮机构在图示位置时的压力角。
显然，压力角是衡量有用分力F'与有害分力F''之比的重要参数。
压力角a愈大，有害分力F''愈大，由F''引起的导路中的摩擦阻力也愈大，故凸轮推动从动件所需的驱动力也就愈大。
当a增大到某一数值时，因F''而引起的摩擦阻力将会超过有用分力F'，这时无论凸轮给从动件的驱动力多大，都不能推动从动件，这种现象称为机构出现自锁。
机构开始出现自锁的压力角alim称为极限压力角，它的数值与支承间的跨距l2、悬臂长度l1、接触面间的摩擦系数和润滑条件等有关。
实践说明，当a增大到接近alim时，即使尚未发生自锁，也会导致驱动力急剧增大，轮廓严重磨损、效率迅速降低。
因此，实际设计中规定了压力角的许用值[a]。
对摆动从动件，通常取[a]=40～50；对直动从动件通常取[a]=30～40。
滚子接触、润滑良好和支承有较好刚性时取数据的上限；否则取下限。
对于力锁合式凸轮机构，其从动件的回程是由弹簧等外力驱动的，而不是由凸轮驱动的，所以不会出现自锁。
因此，力锁合式凸轮机构的回程压力角可以很大，其许用值可取[a]=70～80。
机械原理第9章凸轮机构及其设计
第二十一页，编辑于星期日：十四点 分。
②等减速推程段：
当δ =δ0/2 时，s = h /2，h/2 = C0＋C1δ0/2＋C2δ02/4 当δ = δ0 时，s = h ，v = 0，h = C0＋C1δ0＋C2δ02
0 = ωC1＋2ωC2δ ，C1=－2 C2δ0 C0=－h，C1= 4h/δ0, C2=－2h/δ02
如图所示，选取Oxy坐标系，B0 点为凸轮廓线起始点。当凸轮转过δ 角度时，推杆位移为s。此时滚子中 心B点的坐标为
x (s0 s) sin e cos
y
(s0
s) cos
A7
C8 A6 C7
w
A8
-w
A9
C9 B8 B9 B7 r0
C10
B12100 ° B0
O
B1 a B2
C1 L C2φ1φ0
A10 A0
φ
Φ
o
2
1
2 3 456
180º
7 8 9 10
60º 120º
δ
(1)作出角位移线图；
(2)作初始位置；
A5
C6
B6 B1580°B4
C4
C5
φ3
φC23
A1
↓对心直动平底推杆盘形凸 轮机构
↑偏置直动尖端推杆盘形凸轮机 构
第十一页，编辑于星期日：十四点 分。
↑尖端摆动凸轮机构
↓平底摆动凸轮机构
↑滚子摆动凸轮机构
第十二页，编辑于星期日：十四点 分。
(4)按凸轮与从动件保持接触的方式分
力封闭型凸轮机构
利用推杆的重力、弹簧力或其他外力使推杆与凸轮保持接
触的
此外，还要考虑机构的冲击性能。
机械原理第6章 凸轮机构及其设计
优点： 1)从动件可以实现复杂运动规律。 2)结构简单、紧凑，能准确实现预期运动，运动特性好。 3)性能稳定，故障少，维护保养方便。 4)设计简单。 缺点： 凸轮与从动件为高副接触，易于磨损。由于凸轮的轮廓 曲线通常都比较复杂，因而加工比较困难。
2.凸轮机构的分类
盘形凸轮（图6-1）
(1)按凸轮的e and follo wer displacement(凸轮转角 与从动件的位移)
Fig.6-10 Motion of the follower(凸轮机构运动循环图)
6.2 从动件的运动规律及其设计
1.从动件的基本运动规律
(1)多项式类运动规律
1)一次多项式运动规律。
移动凸轮（图6-2）
圆柱凸轮（图6-3） 尖底从动件
(2)按从动件的形状分类
（图6-4）
滚子从动件
平底从动件
曲底从动件
(3)按从动件的运动形式分类
（图6-4、图6-5）
直动从动件 摆动从动件 力封闭方式（图6-6） 形封闭方式（图6-7）
(4)按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类
Fig.6-2 Translating cam mechanisms(移动凸轮机构)
1.凸轮机构的相对运动原理
如图6-19a所示，在直动尖底从动件盘形凸轮机构中，当凸轮 以等角速度ω作逆时针方向转动时，从动件作往复直线移动。设 想给整个凸轮机构加上一个绕凸轮回转中心O的反向转动，使反 转角速度等于凸轮的角速度，即反转角速度为－ω。此时，凸轮 将静止不动，而从动件一方面随导路绕O点以角速度－ω转动，分 别占据B′1、B′2，同时又沿其导路方向作相对移动，分别占据B1、 B2等位置。因此，从动件尖底导路的反转和从动件相对导路移动 的复合运动轨迹，便形成了凸轮的轮廓曲线，这就是凸轮机构的 相对运动原理，也称反转法原理
凸轮传动
ψ2
B2
B3
C3 C4
B1 C2 C1
C
Oω
C5
C6 C7
C9 C8
B6
B8
B7
ψ1
A8
A9
1、定O、A位置,作基圆,以 A1 O为圆心,lOA为半径作圆。
2、划分半径为lOA的圆,得系 A 列点Ai。
3、以Ai为圆心，lAB为半径 作弧，与基圆交于点Ci，在 这些圆弧上从基圆开始量取 ψi，得系列点Bi。
4、光滑连接系列点Bi。
第三章 凸轮传动
24
§4 凸轮设计中的几个问题
Q
一、压力角与自锁 忽略摩擦力，凸轮与从动件在某
nα
v2
t
瞬时接触点处的公法线方向与从
F F’
动件运动方向之间所夹的锐角。 F”
F分解为： F’=F·cosα
t
F”=F·sinα
ω
α——压力角，F与从动件速
度v方向所夹锐角。
n
F’：有效分力, F”：有害分力
机架 反不转动法的基-本原转理动
凸轮 给机转构动加上-不 动
从动件
凸轮静止不-动转动 从S动移件动转动且S移沿动导路移动
从动件尖底运动轨迹 凸轮轮廓曲线
第三章 凸轮传动
19
一、对心直动尖底从动件盘形凸轮设计
已知：r0、ω(逆时针)、从动件运动规律。
s2
4’ 5’
3’
6’
r0
2’
1．一次多对项于式多(项n=式1)运：动等规速律运，动其规多律项式中待定系数的数 2．二目要次应求多与来项边确式界定(条。n=件但2)的当：数边等目界加相条速等件与，增等其多减数时速目，运多会动少使规应设律根计据计工算作复 3．五杂次，多加项工式精运度动也规难律以(达n=到5)，故通常不宜采用太高次数
机械设计基础----凸轮机构设计(第三章)
-ω
ω
步骤:
1)—5 ) 同上
1 3 5 78
O
6) 以理论轮廓曲线上各点为圆心，滚子半径 rs为半径作一系列滚子圆，过滚子圆作一 内包络线，即为滚子从动件凸轮的实际轮 廓曲线。 注意：凸轮基圆仍为理论轮廓的基圆。
实际轮廓
理论轮廓
凸轮轮廓曲线的设计
四、摆动从动件盘形凸轮机构
摆动从动件凸轮机构中， 已知凸轮的基圆半径r0，角速 度ω，摆杆长度l以及摆杆回转 中心与凸轮回转中心的距离d， d 摆杆角位移方程。 设计该凸轮轮廓曲线。 A8
●从动件的加速度：
v2
由运动线图可知： 在行程起点、中点和终点，存在加 a2 4hω2/δt2 速度突变，但突变为有限值，引起的惯 性力为有限值，在机构中产生有限冲击， 称为柔性冲击。 ∴等加速等减速运动规律可用于中、低速轻载场合。
d
从动件常用运动规律
位移线图的几何作图法：由s2 与 t2的关系作图。
0 1
4Байду номын сангаас9 4 1 0 1 2
s
3
4
5
6
s
3’ 2’ 1’
h/2
h/2
6 d
O
1 2 3 4 5 dt
从动件常用运动规律
四、余弦加速度运动规律
又称简谐运动规律,从动件加速度 按余弦规律变化。
s 5 6
4 3 2 1 1 h
推程中从动件位移： s2=h[1-cos(πδ/δt)]/2 加速度曲线为一余弦曲线。 由其运动线图可知： 在行程的起始和终止处加速 度有突变，但突变为有限值， 故产生柔性冲击。
3.1 凸轮机构的应用和分类 3.2 从动件的运动规律 3.3 盘状凸轮轮廓的设计 3.4 设计凸轮机构应注意的问题
机械设计基础第3章 凸轮机构习题解答1
3-1试分别标出四种凸轮机构在图示位置的压力角α。
a)b)c)d)a)b)c)d)3-2图示尖底直动从动件盘形凸轮机构，C 点为从动件推程的起始点。
完成下列各题：(1)在图上标出凸轮的合理转向；(2)试在图上作出凸轮的基圆与偏心圆，并标注其半径r b 与e ；(3)在图上作出轮廓上D 点与从动杆尖顶接触时的位移s 和压力角α；(4)在原图上画出凸轮机构的推程运动角Φ。
题3-2图3-3由图所示直动盘形凸轮的轮廓曲线，在图上画出此凸轮的基圆半径r b、各运动角即推程运动角Φ、远休止角ΦS、回程运动角Φ′和近休止角Φ′S及从动件升程h。
题3-3图3-4图示的对心滚子从动件盘形凸轮机构中，凸轮的实际轮廓为一圆，圆心在A 点，半径R＝40mm，凸轮转动方向如图所示，l OA＝25mm，滚子半径r r＝10mm，试问：(1)凸轮的理论曲线为何种曲线？(2)凸轮的基圆半径r b＝？(3)在图上标出图示位置从动件的位移S，并计算从动件的升距h？(4)用反转法作出当凸轮沿ω方向从图示位置转过90°时凸轮机构的压力角。
题3-4图解：(1)理论轮廓曲线为：以A点为圆心，半径为R＋r r的圆。
(2)此时所求的基圆半径为理论轮廓曲线的r b．r b＝R－OA+r r＝40-25+10＝25mm(3)从动件的位移S如图所示。
升程h＝R+OA+r r-r b＝40+25+10-25＝50mm(4)从动件导路沿-ω方向转过90°到B，压力角α'如图中所示。
3-5如图所示偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O 点的偏心圆，其半径为R ，从动件的偏距为e ，试用图解法：(1)确定凸轮的合理转向；(2)画出凸轮的基圆；(3)标出当从动件从图示位置上升到位移s 时,对应凸轮机构的压力角α；（要求量出具体的数值）题3-5图3-8试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。
已知凸轮以等角速度逆时针回转，正偏距e =10mm ，基圆半径r 0=30mm ，滚子半径r r =10mm 。
偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计
广东工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械原理课程设计题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级机械班学号学生姓名 lilili指导教师2012 年6月28日目录目录......................................... 错误！未定义书签。
课程设计（论文）任务书. (3)摘要....................................... 错误！未定义书签。
一、根据已知基尺寸做出圆..................... 错误！未定义书签。
二、绘制推杆的位移图线....................... 错误！未定义书签。
三、用反转法设计图轮廓线..................... 错误！未定义书签。
四、压力角是否满足许用压力角的要求.......... .错误！未定义书签。
五、参考文献...............................................- 11 -广东工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级机械班姓名学号设计一个偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。
设计参数如表中所示，凸轮回转方向为顺时针（或逆时针），从动件推程以正弦加速度运动规律上升，回程以等加速等减速运动规律下降，其中，e、r r、r b、h分别代表偏距、滚子半径、基圆半径及从动件最大升程，ф、фs、ф‘、фs’分别代表凸轮的推程角、远休止角、回程角及近休止角。
1、设计数据：设计内容偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计符号 e r r r b h ффsф‘фs’单位mm (º)数据10 55 40 180 30 120 302、设计要求1）、用图解法设计此盘形凸轮机构，正确确定偏距e的方向；2）、用图解法设计此盘形凸轮机构，将计算过程写在说明书中。
机械原理课程设计--偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计
课 程 设 计（论文）课程名称机械原理题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系） 机电工程学部2012年6月27日目录课程设计（论文）任务书 (3)摘 要 .......................................................................................................................... 错误！未定义书签。
一、根据已知尺寸做出基圆....................................................................................... 错误！未定义书签。
二、用反转法设计图轮廓线....................................................................................... 错误！未定义书签。
三、 绘制推杆的位移图线......................................................................................... 错误！未定义书签。
四、压力角是否满足许用压力角的要求 ................................................................... 错误！未定义书签。
五、心得与体会 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。
课程设计（论文）任务书一、课程设计（论文）的内容通过用autoCAD 软件绘图，利用图解法进行偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计，最后检验压力角是否满足许用压力角的要求。
机械原理-凸轮设计(偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计)
中国地质大学课程论文题目偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计指导老师__ _____________姓名班级学号专业机械设计制造及其自动化院系机电学院日期 2015 年 5 月 30 日解析法分析机构运动——MATLAB辅助分析摘要：在各种机械，特别是自动化和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，例如盘形凸轮机构在印刷机中的应用，等经凸轮机构在机械加工中的应用，利用分度凸轮机构实现转位，圆柱凸轮机构在机械加工中的应用。
凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且响应快速，机构简单紧凑。
正因如此，凸轮机构不可能被数控，电控等装置完全代替。
但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较困难。
在这些前提之下，设计者要理性的分析实际情况，设计出合理的凸轮机构，保证工作的质量与效率。
本次设计的是偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，推杆是滚子推杆，这种推杆由于滚子与凸轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，可用来传递较大动力，因而被大量使用，通过设计从根本上了解这种凸轮机构的设计原理，增加对凸轮机构的认识。
通过用MATLAB软件进行偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出理论廓线和工作廓线，进一步加深对凸轮的理解。
一、课程设计（论文）的要求与数据设计题目：偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廓曲线和工作廓线。
已知凸轮轴置于推杆轴线右侧，偏距e=20mm，基圆半径r0=50mm，滚子半径r r=10mm。
凸轮以等角速度沿顺时针方向回转，在凸轮转过δ2=120°的过程中，推杆按正弦加速度沿顺时针方向回转，在凸轮转过δ2=30°时，推杆保持不动；其后，凸轮在回转角度δ3=60°期间，推杆又按余弦加速度运动规律下降至起始位置；凸轮转过一周的其余角度时，推杆又静止不动。
求实际和理论轮廓线，验算压力角，验算失真情况，确定铣刀中心轴位置。
机械原理---尖底-滚子直动从动件盘形凸轮机构设计
软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计尖底－滚子直动从动件盘形凸轮机构设计1. 凸轮基本参数基圆半径rb=45.000 mm 偏距e=10.000 mm滚子半径rt=20.000 mm 凸轮转速n=500.000 rpm刀具半径rd=10.000 mm 内包络2. 运动规律选择推程运动规律:正弦加速度回程运动规律:余弦加速度3. 运动规律参数行程h=40.000 mm 推程角Φ1=120.000°远停角Φ2=90.000°回程角Φ3=90.000°近停角Φ4=60°从动件运动规律线图第1页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计----- 从动件运动规律-----Φ（°）位移S（mm）速度V（m/S）加速度a（m/S2）跃度j（m/S3）000 00.000 0.000 0000.00 24674.0005 00.019 0.034 0040.66 23833.3010 00.150 0.134 0078.54 21368.3015 00.498 0.293 0111.07 17447.2020 01.153 0.500 0136.03 12337.0025 02.184 0.741 0151.73 6386.1030 03.634 1.000 0157.08 0.0035 05.517 1.259 0151.73 -6386.1040 07.820 1.500 0136.03 -12337.0045 10.498 1.707 0111.07 -17447.2第2页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计050 13.484 1.866 0078.54 -21368.3055 16.686 1.966 0040.66 -23833.3060 20.000 2.000 0000.00 -24674.0065 23.314 1.966 -0040.66 -23833.3070 26.516 1.866 -0078.54 -21368.3075 29.502 1.707 -0111.07 -17447.2080 32.180 1.500 -0136.03 -12337.0085 34.483 1.259 -0151.73 -6386.1090 36.366 1.000 -0157.08 0.0095 37.816 0.741 -0151.73 6386.1100 38.847 0.500 -0136.03 12337.0105 39.502 0.293 -0111.07 17447.2110 39.850 0.134 -0078.54 21368.3115 39.981 0.034 -0040.66 23833.3120 40.000 0.000 0000.00 24674.0125 40.000 0.000 0000.00 0.0130 40.000 0.000 0000.00 0.0135 40.000 0.000 0000.00 0.0140 40.000 0.000 0000.00 0.0145 40.000 0.000 0000.00 0.0150 40.000 0.000 0000.00 0.0155 40.000 0.000 0000.00 0.0160 40.000 0.000 0000.00 0.0165 40.000 0.000 0000.00 0.0170 40.000 0.000 0000.00 0.0175 40.000 0.000 0000.00 0.0180 40.000 0.000 0000.00 0.0185 40.000 0.000 0000.00 0.0190 40.000 0.000 0000.00 0.0195 40.000 0.000 0000.00 0.0200 40.000 0.000 0000.00 0.0205 40.000 0.000 0000.00 0.0210 40.000 0.000 0000.00 0.0215 39.696 -0.364 -0215.99 3988.3220 38.794 -0.716 -0206.10 7855.4225 37.321 -1.047 -0189.94 11483.8230 35.321 -1.346 -0168.01 14763.3235 32.856 -1.604 -0140.98 17594.2240 30.000 -1.814 -0109.66 19890.5245 26.840 -1.968 -0075.01 21582.5250 23.473 -2.063 -0038.09 22618.7255 20.000 -2.094 0000.00 22967.6260 16.527 -2.063 0038.09 22618.7265 13.160 -1.968 0075.01 21582.5270 10.000 -1.814 0109.66 19890.5第3页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计275 07.144 -1.604 0140.98 17594.2280 04.679 -1.346 0168.01 14763.3285 02.679 -1.047 0189.94 11483.8290 01.206 -0.716 0206.10 7855.4295 00.304 -0.364 0215.99 3988.3300 00.000 0.000 0219.32 0.0305 00.000 0.000 0000.00 0.0310 00.000 0.000 0000.00 0.0315 00.000 0.000 0000.00 0.0320 00.000 0.000 0000.00 0.0325 00.000 0.000 0000.00 0.0330 00.000 0.000 0000.00 0.0335 00.000 0.000 0000.00 0.0340 00.000 0.000 0000.00 0.0345 00.000 0.000 0000.00 0.0350 00.000 0.000 0000.00 0.0355 00.000 0.000 0000.00 0.0360 00.000 0.000 0000.00 0.0凸轮理论廓线与滚子包络----- 从动件位移、凸轮理论廓线坐标与压力角-----转角Φ位移S 坐标X 坐标Y 压力角α000°00.000 010.000 043.875 12.840°第4页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计005°00.019 013.788 042.855 12.024°010°00.150 017.493 041.620 9.594°015°00.498 021.144 040.273 5.671°020°01.153 024.797 038.892 0.573°025°02.184 028.528 037.517 5.155°030°03.634 032.415 036.144 10.842°035°05.517 036.522 034.724 15.870°040°07.820 040.889 033.173 19.836°045°10.498 045.519 031.377 22.573°050°13.484 050.367 029.209 24.084°055°16.686 055.344 026.545 24.459°060°20.000 060.317 023.277 23.819°065°23.314 065.120 019.332 22.293°070°26.516 069.566 014.678 20.013°075°29.502 073.464 009.332 17.121°080°32.180 076.636 003.359 13.777°085°34.483 078.931 -003.133 10.160°090°36.366 080.241 -010.000 6.469°095°37.816 080.508 -017.082 2.912°100°38.847 079.728 -024.213 0.312°105°39.502 077.947 -031.239 3.025°110°39.850 075.255 -038.032 5.079°115°39.981 071.773 -044.502 6.362°120°40.000 067.638 -050.598 6.799°125°40.000 062.970 -056.300 6.799°130°40.000 057.824 -061.574 6.799°135°40.000 052.237 -066.380 6.799°140°40.000 046.253 -070.680 6.799°145°40.000 039.917 -074.442 6.799°150°40.000 033.277 -077.638 6.799°155°40.000 026.384 -080.243 6.799°160°40.000 019.290 -082.237 6.799°165°40.000 012.049 -083.605 6.799°170°40.000 004.717 -084.337 6.799°175°40.000 -002.652 -084.427 6.799°180°40.000 -010.000 -083.875 6.799°185°40.000 -017.272 -082.684 6.799°190°40.000 -024.413 -080.864 6.799°195°40.000 -031.368 -078.429 6.799°200°40.000 -038.084 -075.396 6.799°205°40.000 -044.510 -071.790 6.799°210°40.000 -050.598 -067.638 6.799°215°39.696 -056.126 -062.722 11.463°220°38.794 -060.799 -056.900 15.985°225°37.321 -064.485 -050.343 20.278°第5页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计230°35.321 -067.095 -043.246 24.272°235°32.856 -068.590 -035.819 27.909°240°30.000 -068.977 -028.277 31.144°245°26.840 -068.316 -020.822 33.939°250°23.473 -066.706 -013.637 36.256°255°20.000 -064.287 -006.873 38.053°260°16.527 -061.221 -000.641 39.274°265°13.160 -057.689 004.991 39.841°270°10.000 -053.875 010.000 39.645°275°07.144 -049.953 014.409 38.541°280°04.679 -046.080 018.279 36.335°285°02.679 -042.380 021.708 32.798°290°01.206 -038.942 024.816 27.713°295°00.304 -035.813 027.734 20.986°300°00.000 -032.997 030.598 12.840°305°00.000 -030.204 033.357 12.840°310°00.000 -027.182 035.863 12.840°315°00.000 -023.953 038.095 12.840°320°00.000 -020.542 040.038 12.840°325°00.000 -016.974 041.676 12.840°330°00.000 -013.277 042.997 12.840°335°00.000 -009.479 043.990 12.840°340°00.000 -005.609 044.649 12.840°345°00.000 -001.696 044.968 12.840°350°00.000 002.229 044.945 12.840°355°00.000 006.138 044.579 12.840°360°00.000 010.000 043.875 12.840°推程最大压力角: 024.469 °回程最大压力角: 039.867 °凸轮轮廓曲线与刀具中心轨迹第6页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计－－－－－参数说明－－－－－Φ－凸轮转角(°)Xa、Ya－实际廓线坐标（mm）ρb－理论廓线曲率半径（mm）ρa－实际廓线曲率半径（mm）曲率半径：“-”曲线外凸，“+”曲线内凹Xc、Yc－刀具中心轨迹坐标（mm）ΦXa Ya ρ b ρa Xc Yc000 005.556 024.375 -045.000 -025.000 007.778 034.125005 007.932 023.732 -066.605 -046.605 010.860 033.293010 010.786 022.778 -124.787 -104.787 014.139 032.199015 014.084 021.561 -534.119 -514.119 017.614 030.917020 017.769 020.168 433.071 453.071 021.283 029.530025 021.739 018.705 281.345 301.345 025.134 028.111030 025.851 017.251 543.056 563.056 029.133 026.698035 029.967 015.828 -562.257 -542.257 033.245 025.276040 033.995 014.399 -167.775 -147.775 037.442 023.786045 037.889 012.889 -102.014 -082.014 041.704 022.133050 041.626 011.220 -077.071 -057.071 045.996 020.214055 045.181 009.319 -064.545 -044.545 050.262 017.932060 048.510 007.134 -057.187 -037.187 054.414 015.206065 051.555 004.636 -052.428 -032.428 058.338 011.984第7页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计070 054.248 001.819 -049.218 -029.218 061.907 008.249075 056.526 -001.302 -047.124 -027.124 064.995 004.015080 058.333 -004.705 -045.995 -025.995 067.485 -000.673085 059.627 -008.363 -045.814 -025.814 069.279 -005.748090 060.368 -012.253 -046.635 -026.635 070.305 -011.127095 060.522 -016.353 -048.558 -028.558 070.515 -016.717100 060.051 -020.632 -051.728 -031.728 069.890 -022.422105 058.929 -025.050 -056.375 -036.375 068.438 -028.144110 057.141 -029.555 -062.878 -042.878 066.198 -033.794115 054.695 -034.093 -071.881 -051.881 063.234 -039.298120 051.623 -038.617 -084.469 -064.469 059.630 -044.608125 048.061 -042.970 -084.469 -064.469 055.516 -049.635130 044.133 -046.995 -084.469 -064.469 050.978 -054.285135 039.869 -050.663 -084.469 -064.469 046.053 -058.521140 035.302 -053.945 -084.469 -064.469 040.777 -062.312145 030.466 -056.816 -084.469 -064.469 035.191 -065.629150 025.398 -059.255 -084.469 -064.469 029.338 -068.446155 020.137 -061.243 -084.469 -064.469 023.260 -070.743160 014.723 -062.765 -084.469 -064.469 017.006 -072.501165 009.196 -063.810 -084.469 -064.469 010.623 -073.707170 003.600 -064.368 -084.469 -064.469 004.158 -074.353175 -002.024 -064.437 -084.469 -064.469 -002.338 -074.432180 -007.632 -064.015 -084.469 -064.469 -008.816 -073.945185 -013.183 -063.107 -084.469 -064.469 -015.227 -072.895190 -018.632 -061.718 -084.469 -064.469 -021.523 -071.291195 -023.941 -059.859 -084.469 -064.469 -027.654 -069.144200 -029.067 -057.544 -084.469 -064.469 -033.575 -066.470205 -033.971 -054.792 -084.469 -064.469 -039.241 -063.291210 -038.617 -051.623 -084.469 -064.469 -044.608 -059.630215 -041.627 -048.945 -044.373 -024.373 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软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计尖底－滚子直动从动件盘形凸轮机构设计1. 凸轮基本参数基圆半径rb=45.000 mm 偏距e=10.000 mm滚子半径rt=20.000 mm 凸轮转速n=500.000 rpm刀具半径rd=10.000 mm 内包络2. 运动规律选择推程运动规律:正弦加速度回程运动规律:余弦加速度3. 运动规律参数行程h=40.000 mm 推程角Φ1=120.000°远停角Φ2=90.000°回程角Φ3=90.000°近停角Φ4=60°从动件运动规律线图第1页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计----- 从动件运动规律-----Φ（°）位移S（mm）速度V（m/S）加速度a（m/S2）跃度j（m/S3）000 00.000 0.000 0000.00 24674.0005 00.019 0.034 0040.66 23833.3010 00.150 0.134 0078.54 21368.3015 00.498 0.293 0111.07 17447.2020 01.153 0.500 0136.03 12337.0025 02.184 0.741 0151.73 6386.1030 03.634 1.000 0157.08 0.0035 05.517 1.259 0151.73 -6386.1040 07.820 1.500 0136.03 -12337.0045 10.498 1.707 0111.07 -17447.2第2页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计050 13.484 1.866 0078.54 -21368.3055 16.686 1.966 0040.66 -23833.3060 20.000 2.000 0000.00 -24674.0065 23.314 1.966 -0040.66 -23833.3070 26.516 1.866 -0078.54 -21368.3075 29.502 1.707 -0111.07 -17447.2080 32.180 1.500 -0136.03 -12337.0085 34.483 1.259 -0151.73 -6386.1090 36.366 1.000 -0157.08 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22967.6260 16.527 -2.063 0038.09 22618.7265 13.160 -1.968 0075.01 21582.5270 10.000 -1.814 0109.66 19890.5第3页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计275 07.144 -1.604 0140.98 17594.2280 04.679 -1.346 0168.01 14763.3285 02.679 -1.047 0189.94 11483.8290 01.206 -0.716 0206.10 7855.4295 00.304 -0.364 0215.99 3988.3300 00.000 0.000 0219.32 0.0305 00.000 0.000 0000.00 0.0310 00.000 0.000 0000.00 0.0315 00.000 0.000 0000.00 0.0320 00.000 0.000 0000.00 0.0325 00.000 0.000 0000.00 0.0330 00.000 0.000 0000.00 0.0335 00.000 0.000 0000.00 0.0340 00.000 0.000 0000.00 0.0345 00.000 0.000 0000.00 0.0350 00.000 0.000 0000.00 0.0355 00.000 0.000 0000.00 0.0360 00.000 0.000 0000.00 0.0凸轮理论廓线与滚子包络----- 从动件位移、凸轮理论廓线坐标与压力角-----转角Φ位移S 坐标X 坐标Y 压力角α000°00.000 010.000 043.875 12.840°第4页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计005°00.019 013.788 042.855 12.024°010°00.150 017.493 041.620 9.594°015°00.498 021.144 040.273 5.671°020°01.153 024.797 038.892 0.573°025°02.184 028.528 037.517 5.155°030°03.634 032.415 036.144 10.842°035°05.517 036.522 034.724 15.870°040°07.820 040.889 033.173 19.836°045°10.498 045.519 031.377 22.573°050°13.484 050.367 029.209 24.084°055°16.686 055.344 026.545 24.459°060°20.000 060.317 023.277 23.819°065°23.314 065.120 019.332 22.293°070°26.516 069.566 014.678 20.013°075°29.502 073.464 009.332 17.121°080°32.180 076.636 003.359 13.777°085°34.483 078.931 -003.133 10.160°090°36.366 080.241 -010.000 6.469°095°37.816 080.508 -017.082 2.912°100°38.847 079.728 -024.213 0.312°105°39.502 077.947 -031.239 3.025°110°39.850 075.255 -038.032 5.079°115°39.981 071.773 -044.502 6.362°120°40.000 067.638 -050.598 6.799°125°40.000 062.970 -056.300 6.799°130°40.000 057.824 -061.574 6.799°135°40.000 052.237 -066.380 6.799°140°40.000 046.253 -070.680 6.799°145°40.000 039.917 -074.442 6.799°150°40.000 033.277 -077.638 6.799°155°40.000 026.384 -080.243 6.799°160°40.000 019.290 -082.237 6.799°165°40.000 012.049 -083.605 6.799°170°40.000 004.717 -084.337 6.799°175°40.000 -002.652 -084.427 6.799°180°40.000 -010.000 -083.875 6.799°185°40.000 -017.272 -082.684 6.799°190°40.000 -024.413 -080.864 6.799°195°40.000 -031.368 -078.429 6.799°200°40.000 -038.084 -075.396 6.799°205°40.000 -044.510 -071.790 6.799°210°40.000 -050.598 -067.638 6.799°215°39.696 -056.126 -062.722 11.463°220°38.794 -060.799 -056.900 15.985°225°37.321 -064.485 -050.343 20.278°第5页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计230°35.321 -067.095 -043.246 24.272°235°32.856 -068.590 -035.819 27.909°240°30.000 -068.977 -028.277 31.144°245°26.840 -068.316 -020.822 33.939°250°23.473 -066.706 -013.637 36.256°255°20.000 -064.287 -006.873 38.053°260°16.527 -061.221 -000.641 39.274°265°13.160 -057.689 004.991 39.841°270°10.000 -053.875 010.000 39.645°275°07.144 -049.953 014.409 38.541°280°04.679 -046.080 018.279 36.335°285°02.679 -042.380 021.708 32.798°290°01.206 -038.942 024.816 27.713°295°00.304 -035.813 027.734 20.986°300°00.000 -032.997 030.598 12.840°305°00.000 -030.204 033.357 12.840°310°00.000 -027.182 035.863 12.840°315°00.000 -023.953 038.095 12.840°320°00.000 -020.542 040.038 12.840°325°00.000 -016.974 041.676 12.840°330°00.000 -013.277 042.997 12.840°335°00.000 -009.479 043.990 12.840°340°00.000 -005.609 044.649 12.840°345°00.000 -001.696 044.968 12.840°350°00.000 002.229 044.945 12.840°355°00.000 006.138 044.579 12.840°360°00.000 010.000 043.875 12.840°推程最大压力角: 024.469 °回程最大压力角: 039.867 °凸轮轮廓曲线与刀具中心轨迹第6页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计－－－－－参数说明－－－－－Φ－凸轮转角(°)Xa、Ya－实际廓线坐标（mm）ρb－理论廓线曲率半径（mm）ρa－实际廓线曲率半径（mm）曲率半径：“-”曲线外凸，“+”曲线内凹Xc、Yc－刀具中心轨迹坐标（mm）ΦXa Ya ρ b ρa Xc Yc000 005.556 024.375 -045.000 -025.000 007.778 034.125005 007.932 023.732 -066.605 -046.605 010.860 033.293010 010.786 022.778 -124.787 -104.787 014.139 032.199015 014.084 021.561 -534.119 -514.119 017.614 030.917020 017.769 020.168 433.071 453.071 021.283 029.530025 021.739 018.705 281.345 301.345 025.134 028.111030 025.851 017.251 543.056 563.056 029.133 026.698035 029.967 015.828 -562.257 -542.257 033.245 025.276040 033.995 014.399 -167.775 -147.775 037.442 023.786045 037.889 012.889 -102.014 -082.014 041.704 022.133050 041.626 011.220 -077.071 -057.071 045.996 020.214055 045.181 009.319 -064.545 -044.545 050.262 017.932060 048.510 007.134 -057.187 -037.187 054.414 015.206065 051.555 004.636 -052.428 -032.428 058.338 011.984第7页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计070 054.248 001.819 -049.218 -029.218 061.907 008.249075 056.526 -001.302 -047.124 -027.124 064.995 004.015080 058.333 -004.705 -045.995 -025.995 067.485 -000.673085 059.627 -008.363 -045.814 -025.814 069.279 -005.748090 060.368 -012.253 -046.635 -026.635 070.305 -011.127095 060.522 -016.353 -048.558 -028.558 070.515 -016.717100 060.051 -020.632 -051.728 -031.728 069.890 -022.422105 058.929 -025.050 -056.375 -036.375 068.438 -028.144110 057.141 -029.555 -062.878 -042.878 066.198 -033.794115 054.695 -034.093 -071.881 -051.881 063.234 -039.298120 051.623 -038.617 -084.469 -064.469 059.630 -044.608125 048.061 -042.970 -084.469 -064.469 055.516 -049.635130 044.133 -046.995 -084.469 -064.469 050.978 -054.285135 039.869 -050.663 -084.469 -064.469 046.053 -058.521140 035.302 -053.945 -084.469 -064.469 040.777 -062.312145 030.466 -056.816 -084.469 -064.469 035.191 -065.629150 025.398 -059.255 -084.469 -064.469 029.338 -068.446155 020.137 -061.243 -084.469 -064.469 023.260 -070.743160 014.723 -062.765 -084.469 -064.469 017.006 -072.501165 009.196 -063.810 -084.469 -064.469 010.623 -073.707170 003.600 -064.368 -084.469 -064.469 004.158 -074.353175 -002.024 -064.437 -084.469 -064.469 -002.338 -074.432180 -007.632 -064.015 -084.469 -064.469 -008.816 -073.945185 -013.183 -063.107 -084.469 -064.469 -015.227 -072.895190 -018.632 -061.718 -084.469 -064.469 -021.523 -071.291195 -023.941 -059.859 -084.469 -064.469 -027.654 -069.144200 -029.067 -057.544 -084.469 -064.469 -033.575 -066.470205 -033.971 -054.792 -084.469 -064.469 -039.241 -063.291210 -038.617 -051.623 -084.469 -064.469 -044.608 -059.630215 -041.627 -048.945 -044.373 -024.373 -048.877 -055.833220 -044.221 -045.712 -045.639 -025.639 -052.510 -051.306225 -046.318 -041.978 -047.278 -027.278 -055.401 -046.161230 -047.844 -037.824 -049.229 -029.229 -057.470 -040.535235 -048.743 -033.350 -051.423 -031.423 -058.666 -034.585240 -048.981 -028.676 -053.806 -033.806 -058.979 -028.477245 -048.559 -023.930 -056.354 -036.354 -058.437 -022.376250 -047.506 -019.236 -059.104 -039.104 -057.106 -016.437255 -045.884 -014.704 -062.209 -042.209 -055.085 -010.789260 -043.775 -010.420 -066.025 -046.025 -052.498 -005.530265 -041.274 -006.435 -071.330 -051.330 -049.481 -000.722270 -038.475 -002.761 -079.900 -059.900 -046.175 003.620275 -035.456 000.631 -096.481 -076.481 -042.705 007.520280 -032.271 003.812 -138.983 -118.983 -039.175 011.046285 -028.945 006.893 -384.401 -364.401 -035.662 014.301290 -025.485 010.020 279.796 299.796 -032.214 017.418第8页软件研制：重庆大学机械基础实验中心、机械原理国家精品课程凸轮机构设计295 -021.917 013.350 094.254 114.254 -028.865 020.542300 -018.332 016.999 061.364 081.364 -025.664 023.798305 -016.780 018.532 -045.000 -025.000 -023.492 025.944310 -015.101 019.924 -045.000 -025.000 -021.142 027.893315 -013.307 021.164 -045.000 -025.000 -018.630 029.630320 -011.412 022.243 -045.000 -025.000 -015.977 031.141325 -009.430 023.153 -045.000 -025.000 -013.202 032.415330 -007.376 023.887 -045.000 -025.000 -010.327 033.442335 -005.266 024.439 -045.000 -025.000 -007.373 034.215340 -003.116 024.805 -045.000 -025.000 -004.363 034.727345 -000.942 024.982 -045.000 -025.000 -001.319 034.975350 001.238 024.969 -045.000 -025.000 001.734 034.957355 003.410 024.766 -045.000 -025.000 004.774 034.673360 005.556 024.375 -045.000 -025.000 007.778 034.125第9页。