《机械原理凸轮机构》PPT课件
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机械原理凸轮机构 ppt课件
a dv / dt 2C2
★注意：
为保证凸轮机构运动平稳性，常使推杆在一个行程h 中的前半段作等加速运动，后半段作等减速运动，且加 速度和减速度的绝对值相等。
推杆的等加速等减速运动规律
ppt课件
19
2. 等加速等减速运动规律
★推程运动方程
推程等加速段边界条件：
运动方程式一般表达式：
机架
ppt课件
凸轮 推杆
4
二、特点
优点： 可以使从动件准确实现各种预期的复杂的运动规律 易于实现多个运动的相互协调配合。 结构简单、紧凑 设计方便 缺点： 点、线接触，易磨损，不适合高速、重载 凸轮机构的适用场合 广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置
和装配生产线。
弹簧力封闭
重力封闭
ppt课件
11
形封闭型凸轮机构
凹槽凸轮机构
等宽凸轮机构
ppt课件
12
形封闭型凸轮机构
等径凸轮机构
共轭凸轮机构
ppt课件
13
9-2 推杆的运动规律
一、基本术语 凸轮概念
★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：d0
★远休、远休止角：d 01 ★回程、回程运动角：d 0 ★近休、近休止角：d 02
生无穷大惯性力，引起刚性冲击。 ppt课件
推程运动线图
17
1. 一次多项式运动规律——等速运动
★回程运动方程
一次多项式一般表达式：
s v
C0 ds
C1d
/
dt
C1
边界条件
a
凸轮机械原理ppt
凸轮机构的基本结构
凸轮、从动件和机架是凸轮机构的基本结构，其中凸轮是控制从动件运动的 关键元件。
凸轮机构的分类
根据凸轮和从动件的运动关系，凸轮机构可分为平面凸轮机构和空间凸轮机 构，以及摆动从动件凸轮机构和移动从动件凸轮机构。
凸轮机构的优化目标与方法
凸轮机构的优化目标
主要包括提高凸轮机构的传力性能、减小凸轮和从动件之间的接触应力、降低凸 轮机构的振动和噪声等方面。
凸轮机构的工作过程是凸轮转动时，从动件在凸轮轮 廓控制下沿着一定轨迹进行往复运动。
平面凸轮机构又可以分为尖顶从动件、滚子从动件和 平底从动件三种类型。
从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状和从动件的 Βιβλιοθήκη 构形式。凸轮机构的运动规律
凸轮机构的运动规律取决于凸轮的轮廓形状和从动件 的结构形式。
每种运动规律都有其特点和应用范围，可以根据实际 需要选择合适的运动规律。
解决方法
为了减小冲击，可以在配合部件之间加入阻尼材料，如橡胶 、聚氨酯等，以吸收冲击能量。同时，可以调整配合间隙的 大小，提高配合部件的刚度，以减小冲击。
凸轮机构的疲劳及解决方法
总结词
凸轮机构的疲劳是由于长期承受交变载荷 的作用，使得配合部件表面出现微裂纹并 逐渐扩展，最终导致配合部件破坏。
VS
解决方法
2023
凸轮机械原理
目录
• 凸轮机构概述 • 凸轮机构的工作原理 • 凸轮机构的类型及特点 • 凸轮机构的常见问题及解决策略 • 凸轮机构的设计及优化 • 凸轮机构的应用前景与发展趋势
01
凸轮机构概述
凸轮机构的定义与特点
凸轮机构的定义
凸轮机构是一种广泛应用于各种机械中的高副机构，它由凸 轮、从动件和机架三个基本构件组成，通过凸轮的轮廓控制 从动件的位移和运动规律。
凸轮、从动件和机架是凸轮机构的基本结构，其中凸轮是控制从动件运动的 关键元件。
凸轮机构的分类
根据凸轮和从动件的运动关系，凸轮机构可分为平面凸轮机构和空间凸轮机 构，以及摆动从动件凸轮机构和移动从动件凸轮机构。
凸轮机构的优化目标与方法
凸轮机构的优化目标
主要包括提高凸轮机构的传力性能、减小凸轮和从动件之间的接触应力、降低凸 轮机构的振动和噪声等方面。
凸轮机构的工作过程是凸轮转动时，从动件在凸轮轮 廓控制下沿着一定轨迹进行往复运动。
平面凸轮机构又可以分为尖顶从动件、滚子从动件和 平底从动件三种类型。
从动件的运动规律取决于凸轮的轮廓形状和从动件的 Βιβλιοθήκη 构形式。凸轮机构的运动规律
凸轮机构的运动规律取决于凸轮的轮廓形状和从动件 的结构形式。
每种运动规律都有其特点和应用范围，可以根据实际 需要选择合适的运动规律。
解决方法
为了减小冲击，可以在配合部件之间加入阻尼材料，如橡胶 、聚氨酯等，以吸收冲击能量。同时，可以调整配合间隙的 大小，提高配合部件的刚度，以减小冲击。
凸轮机构的疲劳及解决方法
总结词
凸轮机构的疲劳是由于长期承受交变载荷 的作用，使得配合部件表面出现微裂纹并 逐渐扩展，最终导致配合部件破坏。
VS
解决方法
2023
凸轮机械原理
目录
• 凸轮机构概述 • 凸轮机构的工作原理 • 凸轮机构的类型及特点 • 凸轮机构的常见问题及解决策略 • 凸轮机构的设计及优化 • 凸轮机构的应用前景与发展趋势
01
凸轮机构概述
凸轮机构的定义与特点
凸轮机构的定义
凸轮机构是一种广泛应用于各种机械中的高副机构，它由凸 轮、从动件和机架三个基本构件组成，通过凸轮的轮廓控制 从动件的位移和运动规律。
机械原理凸轮机构及其设计PPT精品医学课件
起点： =0 , s=0 , v=0
终点： = 0 , s=h
升程运动规律：
同理，得回程运动规律：
作推程运动线图
h/2
1
2
3
4
5
6
7
8
1
2
3
5
6
7
8
4
推程运动线图
s
O
h
0
0/2
：0 = ：
=(/ 0)
位移线图
速度线图
5
6
7
8
1
2
3
5
6
7
8
4
h /20
0
0/2
v
O
1
2
3
4
2
A
O
B
180º
120º
60º
o
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
（1）作出角位移线图；
（2）作初始位置；
（4）找从动件反转后的一系 列位置，得 C1、C2、 等点，即为凸轮轮廓上的点。
A1
A2
A3
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A4
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
（3）按- 方向划分圆R得A0、 A1、A2等点；即得机架 反转的一系列位置；
二．图解法设计凸轮轮廓曲线
1. 对心直动尖端从动件盘形凸轮机构
已知：推杆的运动规律、升程 h；凸轮的及其方向、基圆半径r0
设计：凸轮轮廓曲线
h
s
O
/2
h/2
终点： = 0 , s=h
升程运动规律：
同理，得回程运动规律：
作推程运动线图
h/2
1
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推程运动线图
s
O
h
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0/2
：0 = ：
=(/ 0)
位移线图
速度线图
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h /20
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A
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180º
120º
60º
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（1）作出角位移线图；
（2）作初始位置；
（4）找从动件反转后的一系 列位置，得 C1、C2、 等点，即为凸轮轮廓上的点。
A1
A2
A3
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A10
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
（3）按- 方向划分圆R得A0、 A1、A2等点；即得机架 反转的一系列位置；
二．图解法设计凸轮轮廓曲线
1. 对心直动尖端从动件盘形凸轮机构
已知：推杆的运动规律、升程 h；凸轮的及其方向、基圆半径r0
设计：凸轮轮廓曲线
h
s
O
/2
h/2
机械原理完美第九章凸轮机构及其设计PPT课件
25
§9-3 按预定运动规律用作图法设计盘形凸轮廓线 一、对心式凸轮机构凸轮廓线的设计 1. 尖顶从动件 1) 凸轮机构相对运动分析
机架上的观察结果
2) 反转法设计原理
凸轮上的观察结果
26
-w
A2 A3 A4
A1
A1
A3 A4 A2
w
ω
A4
S2
A1 A2 A3
ω
S3 A2A3 A1
ω
A4 S4
rb
δ
点和终止点。 a
da dt ∞
δ
δ 22
-∞
4. 正弦加速度（摆线）运动规律
s 摆线
a = 2hw2sin(2d/d0 )/d20)
h
特点：既无柔性更无刚性 冲击。
5 4
6 78
O1
2
3
4
5
6
7
8
δ
32 1
δ
v
δ a
δ 23
三、从动件运动规律的选择
在选择从动件运动规律时，除要考虑刚性冲击与柔性冲 击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值 vmax 、加速度 幅值 amax及其影响加以分析和比较。
-∞
特点：存在刚性冲击。
da
位置：发生在运动的起始 dt ∞
点和终止点。
-∞
加加速度
δ 位置：发生在 运动的起始点 、中间点和终 止点。
δ
δ
C
∞
δ
21
3. 余弦加速度(简谐)运动规律
s 56
4
a = 2hw2cos(d/d0 )/(2d20 )
特点：存在柔冲击。
h
3
2
s
1 q
机械原理课件第9章凸轮机构及其设计
优化设计的意义
提高凸轮机构性能：通过优化设计，可以改善凸轮机构的运动特性，提高其性能和效率。
降低成本：优化设计可以减少材料消耗和制造过程中的浪费，从而降低成本。
提高安全性：优化设计可以减少凸轮机构在运行过程中的振动和磨损，提高其安全性 和可靠性。
增强市场竞争力：优化设计可以提高产品的质量和性能，增强企业在市场上的竞争力。
Part Four
凸轮机构的工作原 理
凸轮机构的基本构件
单击此处输入你的项正文，文字是您思想的提炼，请尽量言简意赅 的阐述观点。
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以上是凸轮机构的基本构件，这些构件共同构成了凸轮机构的工作 原理。
Part Three
凸轮机构的分类
按照凸轮形状分类
盘形凸轮：凸轮呈盘状，凸轮轮廓是平面或圆柱面 移动凸轮：凸轮呈圆柱状，凸轮轮廓是平面或圆柱面 圆柱凸轮：凸轮呈圆柱状，凸轮轮廓是圆柱面 圆锥凸轮：凸轮呈圆锥状，凸轮轮廓是平面或圆锥面 球面凸轮：凸轮呈球状，凸轮轮廓是球面
按照从动件形状分类
盘形凸轮：凸轮呈 盘状，与从动件之 间有径向距离，而 不像圆柱或圆锥那 样沿轴向配置
Part One
单击添加章节标题
Part Two
凸轮机构概述
凸轮机构的定义
凸轮机构是一种由凸轮、从动件和机架组成的单自由度机构 凸轮机构广泛应用于各种机械系统中，如内燃机、轻工机械、纺织机械等 凸轮机构的主要作用是将凸轮的旋转运动转化为从动件的往复直线运动 凸轮机构的运动特性取决于凸轮的形状和尺寸，以及从动件的位移和速度等参数
凸轮机构的工作过程
机械原理课件9 凸轮机构
1、凸轮廓线设计的基本原理
• 解析法、作图法 • 相对运动原理法:(也称反转法) • 此时，凸轮保持不动
• 对整个系统施加 -ω
运动
• 而从动件尖顶复合运动的 轨迹即凸轮的轮廓曲线。
-ω
A A A A A A A A
1 2
3’ 2’ 1’
ω
r0
1
O
2 3
3
2.用作图法设计凸轮廓线
1)对心直动尖顶从动件盘形凸轮
e
对心平底推杆凸轮机构
平底摆杆凸轮机构
从动件与凸轮之间易形成油膜，润滑状况好，受力平稳， 传动效率高，常用于高速场合。但与之相配合的凸轮轮廓 必须全部外凸。
偏心平底推杆凸轮机构
滚子摆杆凸轮机构
e
§9－2 推杆的运动规律
一.推杆常用的运动规律
凸轮机构设计的基本任务: 1)根据工作要求选定凸轮机构的形式; 2)推杆运动规律; 3)合理确定结构尺寸; 4)设计轮廓曲线。
a
2h 2
02
2 sin 0
R= 2
h
A 0 1 v
2
3 4
5
6
7
8
回程： s＝h[1-δ /δ
0
′)/2π
0
′
+sin(2π δ /δ
0
0
]
v＝hω [cos(2π δ /δ 0’)-1]/δ a＝-2π
hω 2 sin(2π δ /δ
′
FI ma 0
(1).对心直动尖顶从动件盘形凸轮
s
h
对心直动尖顶从动件凸轮机构 中，已知凸轮的基圆半径rmin， 角速度ω和从动件的运动规律， 设计该凸轮轮廓曲线。 设计步骤小结：
凸轮机构完整ppt课件
精品
36
滚子从动件凸轮轮廓曲线的设计步骤：
（1）画出滚子中心的轨
迹（称为理论轮廓曲线）
（2）以理论轮廓上的点为
圆心，滚子半径rT为半径作 一系列的滚子圆，再画滚子
圆的内包络线，则为从动件
β′
凸轮的实际轮廓曲线。
理论轮廓曲线
注意：
n
rT r0
B C
n
实际轮廓曲线
β
（1）理论轮廓与实际轮廓互为等距曲线；
44
（2）压力角的校核
凸轮对从动件的作用力F的方向与从动件上力作用点的速度方
向之间所夹的锐角a称为压力角。
F1Fcoas
F2Fsina
自锁：当α增大到一定程度后，以
至于导路的摩擦阻力大于有效分力 时，无论凸轮给予从动件多大的力， 从动件都不能运动。
精品
45
4.4.2 压力角的校核
推荐压力角数值 移动从动件[a]=30°
精品
0
0 0
∞
26
1.等速运动规律
从动件在起始和终止点速度有突变，使瞬时加 速度趋于无穷大，从而产生无限值惯性力，并 由此对凸轮产生冲击 —— 刚性冲击
因此只适用于低速、轻载的场合。
精品
27
s h
1.等加速-等减速运动规律
h/2
从动件在一个行程h中，前 半行程做等加速运动，后半 行程作等减速运动的运动规 律。
对心移动从动件
偏置移动从动件
精品
13
（一）凸轮机构的应用及分类
3）按从动件的运动形式分： 摆动从动件
精品
14
（一）凸轮机构的应用及分类
4）按凸轮高副的锁合方式分：力锁合
精品
15
机械原理-凸轮PPT
第三章 凸轮机构及其设计
第一节 概述
内燃机配气凸轮机构
自动机床进刀凸轮机构
冲床凸轮机构
绕线机凸轮机构
圆柱凸轮输送机
自动车床凸轮机构
凸轮机构的组成 凸轮、从动件和机架。
凸轮机构的适用场合 广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和 装配生产线。
凸轮机构的优点 结构简单、紧凑、工作可靠，可以使从动件准确实现各 种预期的运动规律，还易于实现多个运动的相互协调配合。
凸轮机构 选型
度凸 设轮 计机
构 运 动 学 尺
计算从动件位移参数 确定凸轮各个转角 从动件运动规律设计 凸轮机构基本尺寸设计 凸轮轮廓曲线设计
凸轮机构的动力学 分析与设计
刀具中心轨迹 坐标计算
凸轮机构结 构设计
第四节 凸轮机构运动学参数和基本 尺寸的设计
一、工作循环图与凸轮工作转角的确定 凸轮的工作转角应当根据机器中各个执行机构动作之间 的配合关系，由工作循环图(Working cycle diagram)来确 定。
机构刚好发生自锁时的压力角为临界压力角c
c
arctan
(1
2b
1
l ) tan 2
1
凸轮机构能正常工作的重要条件
max [ ] c 推程 移动从动件[ ]30º40º；摆动从动件[ ] 40º45º。 回程 [ ] 70º80º。
第三节 凸轮机构的设计过程
凸轮机构的设计内容
机构运动 分配设计
电阻坯件 电阻送料机构凸轮
电阻帽 送帽压帽机构凸轮
送帽压帽机构凸轮
夹紧机构凸轮
工艺过程
电阻自动压帽机传动系统图
电阻体上料
电阻体夹紧
送帽
压帽
电阻自动压帽机工作循环图
第一节 概述
内燃机配气凸轮机构
自动机床进刀凸轮机构
冲床凸轮机构
绕线机凸轮机构
圆柱凸轮输送机
自动车床凸轮机构
凸轮机构的组成 凸轮、从动件和机架。
凸轮机构的适用场合 广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和 装配生产线。
凸轮机构的优点 结构简单、紧凑、工作可靠，可以使从动件准确实现各 种预期的运动规律，还易于实现多个运动的相互协调配合。
凸轮机构 选型
度凸 设轮 计机
构 运 动 学 尺
计算从动件位移参数 确定凸轮各个转角 从动件运动规律设计 凸轮机构基本尺寸设计 凸轮轮廓曲线设计
凸轮机构的动力学 分析与设计
刀具中心轨迹 坐标计算
凸轮机构结 构设计
第四节 凸轮机构运动学参数和基本 尺寸的设计
一、工作循环图与凸轮工作转角的确定 凸轮的工作转角应当根据机器中各个执行机构动作之间 的配合关系，由工作循环图(Working cycle diagram)来确 定。
机构刚好发生自锁时的压力角为临界压力角c
c
arctan
(1
2b
1
l ) tan 2
1
凸轮机构能正常工作的重要条件
max [ ] c 推程 移动从动件[ ]30º40º；摆动从动件[ ] 40º45º。 回程 [ ] 70º80º。
第三节 凸轮机构的设计过程
凸轮机构的设计内容
机构运动 分配设计
电阻坯件 电阻送料机构凸轮
电阻帽 送帽压帽机构凸轮
送帽压帽机构凸轮
夹紧机构凸轮
工艺过程
电阻自动压帽机传动系统图
电阻体上料
电阻体夹紧
送帽
压帽
电阻自动压帽机工作循环图
凸轮机械原理ppt
凸轮轴的传动链
凸轮轴的传动链是将发动机 的动力传递到凸轮轴的装置
。
它通常由一系列齿轮组成， 通过齿轮的啮合将发动机的
动力传递到凸轮轴。
传动链还可以通过改变齿轮 的大小和数量来调整凸轮轴
的转速和扭矩。
03
凸轮机构的分类及优缺点
圆柱凸轮机构
结构简单，制造方便 凸轮轮廓为圆柱曲面，易于加工
可以实现高速运转 适用于中、低速传动系统
缺点
计算机辅助设计需要专业的知识和技能，对设计人员的素质要求较高。同时 ，计算机辅助设计也存在一些局限性，例如无法完全模拟实际情况，需要结 合实际测试进行调整和优化。
06
凸轮机构的发展趋势和展望
凸轮机构的研究现状
01
凸轮机构是一种常见的机械结构，具有高速、高精度、高效率 等优点，被广泛应用于各种机械系统中。
构的三维模型，并进行运动仿真和优化设计。
ANSYS Workbench
03
是一款有限元分析软件，可以用于对凸轮机构进行动力学仿真
和优化设计，提高凸轮机构的性能和稳定性。
计算机辅助设计的优缺点
优点
计算机辅助设计可以大大提高凸轮机构的设计效率和准确性，减少设计成本 和时间成本。同时，通过模拟和分析，可以提前发现和解决潜在的设计问题 ，优化凸轮机构的性能。
凸轮尺寸的确定
总结词
凸轮尺寸的确定是凸轮机构设计的重要环节，需要依据工作要求和机构参数进行 合理选择。
详细描述
凸轮尺寸主要包括基圆直径、凸轮半径、升程、回程等参数。基圆直径应满足机 构要求，凸轮半径应考虑摩擦和间隙等因素，升程和回程则应依据工作需求进行 合理选择。此外，还需要考虑机构的刚度和强度等因素。
未来，凸轮机构的研究将更加深入，机构的设 计、制造和仿真技术将更加成熟，为机械系统 的创新和发展提供更多的可能性。
《机械原理凸轮机构》PPT课件
盘ห้องสมุดไป่ตู้凸轮机 构
盘形凸轮实 物
5.1 凸轮机构的应用及其分类
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。
一、基本内容： 1.凸轮机构的结构、特点、类型及应用； 2.从动件的常用运动规律及其选择； 3.图解法绘制凸轮轮廓曲线； 4.凸轮机构基本尺寸的确定。
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
二、凸轮机构的分类
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。
5.1 凸轮机构的应用及其分类 3、绕线机构
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。
机械原理凸轮机构精品ppt课件
38
二、从动件运动规律的选择
1.机器的工作过程只要求凸轮转过一角度时，推杆完成 一行程h或φ，对运动规律并无严格要求。
则应选择直线或圆弧等易加工曲线作为凸轮的轮廓曲 线。如夹紧凸轮。
φ ω
工件
39
2. 机器的工作过程对推杆运动有要求，则应严格按工作 要求的运动规律来设计凸轮廓线。如刀架进给凸轮。
设计：凸轮轮廓曲线。
ω
r0
o
44
μs＝（ ）mm/mm
8’ 9’
7’
11’
5’ 3’
1’
12’
13’ 14’
12 345 67 8 9 11 13 15
μφ＝（ ）°/mm
取适当的比例尺μl＝μs
-ω ω
15
o
45
设计步骤：
① 按给定从动件的运动规律绘制从动件的位移线图。 ② 确定从动件尖底的初始位置。 ③ 确定导路在反转过程中的一系列位置。 ④ 确定尖底在反转过程中的一系列位置。 ⑤ 绘制凸轮廓线。
偏置尖底直动从动件盘形
凸轮机构
20
9.从动件的运动线图
从动件的运动规律——从动件 的位移、速度和加速度与时间 或凸轮转角间的关系。
位移方程 s = f(φ)
速度方程
v
ds dt
ds d
d dt
ds d
加速度方程
a
d
2 s
dt 2
dv dt
dv d
d dt
2
d
2 s
d 2
21
M s1 M1
M’ s1
第一节 凸轮机构的类型
一、凸轮机构的组成
内 燃 机 的 配 气 凸 轮 机 构
1
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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。
5.1 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
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。
对应于从动件各个阶段的运动，凸
轮所转过的转角分别称为推程运动
角 、0 远休止角 、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
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
5.2 从动件的常用运动规律
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s图表示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。
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
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
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
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、
5.2 从动件的常用运动规律
其它运动规律:摆线运动规律、多项式运动规律、 组合运动规律等。 从动件运动规律的选择应满足机械的工作要求，还 应使凸轮机构具有良好的动力特性，使所设计的凸 轮轮廓线便于加工。
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
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。
5.1 凸轮机构的应用及其分类 3、绕线机构
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。
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
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。
第5章 凸轮机构
一、基本内容： 1.凸轮机构的结构、特点、类型及应用； 2.从动件的常用运动规律及其选择； 3.图解法绘制凸轮轮廓曲线； 4.凸轮机构基本尺寸的确定。
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。