凸轮系列一凸轮机构的优缺点以及与其他运动
凸轮机构的特点优点
1推程、2远休止、3回程、4近休止
2 1 3 4
当凸轮连续转动时，从动件将重复上述运动过程。
4-2 从动件常用运动规律
二、从动件常用运动规律
等速运动（刚性冲击） 等加速—等减速运动（柔性冲击） 余弦加速度运动（起停有柔性冲击） 正弦加速度运动
余弦加速度运动
正弦加速度运动
4-5 凸轮机构设计中的几个问题
二、 滚子半径的确定
凸轮轮廓曲线形状与滚子半径的关系 r' = r + rr 当理论廓线内凹时 此时，无论滚子半径大小，凸轮工作轮廓总是光滑曲线(如图a)
当理论廓线外凸时(可分为三种情况)
r' = r - r r
1) r > rr时 r ' > 0这时所得的凸轮实际轮廓为光滑的曲线(如图b)
第四章 凸轮机构及其设计
§4-1 §4-2 §4-3 §4-4 §4-5 §4-6 概述 从动件常用运动规律 图解法设计盘形凸轮轮廓 用解析法设计凸轮机构 凸轮机构设计中的几个问题 凸轮常用材料和结构
1概 述
在机械装置中，尤其是在自动控制机械中，为实现某些 特殊或复杂的运动规律，广泛地应用着各种凸轮机构
2) r = rr 时r ' = 0，实际轮廓线变尖，极易磨损，不能使用(如图c)。 3) r < rr 时r ' < 0， ，即实际曲线出现交叉会出现失真(如图d)。
4-5 凸轮机构设计中的几个问题
三、压力角及校核
压力角：不计摩擦时，凸轮对从动件的作用
力（法向力）与从动件上受力点速度方向所 夹的锐角。该力可分解为两个分力 ：
Fy Fn cos a 有效分力 Fx Fn sin a 有害分力 压力角越小，有效分力越大，机构传力越好。
凸轮机构的类型应及其应用特点
凸轮机构的应用特点是可以方便地 实现从动件多个不同的复杂运动规 律和特殊运动轨迹。
凸轮机构的应用特点还包括能够实现 从动件的复杂运动规律和特殊运动轨 迹，这使得凸轮机构在自动化生产线、 医疗器械等领域中得到广泛应用。
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凸轮机构的应用特点还包括能够实现 从动件的复杂运动规律和特殊运动轨 迹，这使得凸轮机构在许多领域中得 到广泛应用。
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凸轮机构的应用实例
汇报速、低速或间歇运动 适用于自动化生产线和精密设备 在汽车、纺织、印刷、包装等行业广泛应用
凸轮机构通常由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成，结构简单紧凑，易于设计和制造。
由于凸轮机构具有较高的传动效率和精度，因此在自动化生产线、纺织机械、轻工机械等领 域得到广泛应用。
特点：修正底式凸轮机构具有较高的精度和稳定性，适用于需要精确控制运动轨迹的场合。
应用领域：修正底式凸轮机构广泛应用于机械、航空、汽车、医疗等领域，尤其在需要高精 度运动的场合，如数控机床、机器人等。
优势：修正底式凸轮机构能够实现精确的运动控制，减小运动误差，提高机械系统的稳定性 和可靠性。
PART TWO
凸轮机构的应用特点还包括能够实现 从动件的复杂运动规律和特殊运动轨 迹，这使得凸轮机构在航空航天、军 事等领域中得到广泛应用。
原因：凸轮与从动件间为点或线接触，接触面较小 影响：摩擦损失较大，导致传动效率较低
凸轮机构的应用特点
凸轮机构的应用范围
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凸轮机构在各种机械中的应用
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定义：凸轮的底部为平面的凸轮机构 特点：结构简单，制造方便，适用于传递较小扭矩 应用场景：适用于低速轻载的场合，如内燃机、压缩机等机械中 工作原理：通过平底与从动件之间的摩擦力或强制方式实现从动件的往复运动
凸轮机构运动原理解析
凸轮机构运动原理解析凸轮机构是一种机械传动装置，广泛应用于各种机械系统中，例如汽车发动机、工业机械和机床等。
本文将对凸轮机构的运动原理进行解析，以帮助读者更好地理解其工作原理。
一、凸轮机构的定义和构成凸轮机构是由凸轮和从动件（如滑块、摇臂等）组成的传动装置。
凸轮是一种特殊形状的轮轴，其外形常为椭圆或心形，具有多个凸起部分。
从动件则通过与凸轮接触，实现凸轮机构的运动传动。
二、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和从动件的运动响应之间的关系。
一般来说，凸轮的运动可以是旋转、往复或其他特殊的轨迹形式，这取决于具体的应用场景。
旋转运动的凸轮机构：当凸轮进行旋转运动时，从动件跟随凸轮的轨迹做往复运动。
这种机构常用于各类发动机的气门传动系统中。
例如，汽车发动机中的凸轮轴通过凸轮的旋转来驱动气门的开闭。
往复运动的凸轮机构：当凸轮进行往复运动时，从动件以一定的轨迹做复杂运动。
这种机构常用于机床和工业机械中。
例如，磨床的主轴就是通过往复运动的凸轮来驱动的。
其他特殊形式的凸轮机构：除了旋转和往复运动，凸轮还可以设计成其他特殊的轨迹形式，以满足特定的运动需求。
例如，摇杆机构中的摇杆就是一种特殊的凸轮，它通过摇杆的旋转运动来驱动从动件。
三、凸轮机构的优缺点凸轮机构具有以下几点优点：1. 可实现复杂的运动传动：由于凸轮可以设计成各种复杂的轨迹形式，因此凸轮机构可以实现各种复杂的运动传动需求。
2. 传动精度高：凸轮机构的传动精度高，能够满足精密机械装置的要求。
3. 结构简单可靠：凸轮机构的结构相对简单，不容易出现故障，具有较高的可靠性。
然而，凸轮机构也存在一些缺点：1. 摩擦和磨损问题：由于凸轮和从动件之间的接触，会产生摩擦和磨损，这可能会限制凸轮机构的使用寿命。
2. 噪音和振动：凸轮机构在工作时可能会产生噪音和振动，这对于要求低噪音和低振动的装置来说可能是一个问题。
四、凸轮机构的应用领域凸轮机构广泛应用于各种机械系统中，包括但不限于以下几个领域：1. 汽车工业：凸轮机构被广泛应用于汽车发动机的气门传动系统，实现气门的开闭控制。
凸轮机构
2，已知凸轮的廓线，确定从 动件的位移、速度、加速度。
凸轮廓线 运动
第二节 从动件常用运动规律及其选择
一、 凸轮机构的运动及其 从动件位移曲线
圆弧段
圆弧段
圆弧段
600 1200 1200 600
*基圆（rb）——以最短向径所作的圆
600 rb
1200
1200 600
D
B 600 rb 1200 1200 600 E
v= C1+2C2 a= 2C2 2
s=C0+C1+C2 2 v= C1+2C2
a= 2C2
=0—0/2,
s =0—h/2;
s
2
= 0/2—0 , s = h/2—h
h h/2 0/2 0/2
=0—0/2,
s h h/2
s =0—h/2;
0/2 0/2
求到各系数： C 0 C1 C 2 0 ， C 3 10 h 03 ， 4 C4 15 h 0 ， 5 C5 6 h 0 。
s h[10 3 15 4 6 5 ] 0 0 0 *a为连续曲线，不会形成冲击60 3 30 4 2 v h 30 0 0 0 0 可用于高速场合。 2 2 3 2 a h 60 0 180 0 120 0 0
s=C0+C1+C2 2 v= C1+2C2 a= 2C2
2
a
0/2
0/2
S=C0+ C1+ C2 2 V=C1+2 C2
凸轮机构的应用实例及原理论文
凸轮机构的应用实例及原理一、引言凸轮机构是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各个行业中。
本文将介绍凸轮机构的应用实例以及其原理。
二、凸轮机构的应用实例以下是凸轮机构在各个领域中的实际应用实例：1.汽车发动机：凸轮机构在汽车发动机中扮演着关键的角色。
它通过控制气门的开关时机，调节进、排气量和提高发动机的效率。
凸轮机构可以用来控制汽缸的气门开闭时间和顺序，通过调整凸轮的形状和凸轮轴的位置，可以实现不同的气门开闭方式。
2.纺织机械：在纺织机械中，凸轮机构常用于控制织布机或织机的各种运动。
例如，凸轮机构可以用来控制织布机上的梭子的来回往复运动，实现织布机的正常工作。
3.包装机械：在包装机械中，凸轮机构用于控制每个包装步骤的运动顺序和节奏。
凸轮机构可以根据设计要求，通过调整凸轮的形状和凸轮轴的位置，实现不同包装步骤的精确控制。
4.机械手臂：在工业自动化领域中，凸轮机构常用于控制机械手臂的运动。
凸轮机构可以通过凸轮的形状和凸轮轴的位置来实现机械手臂的各种运动，如旋转、举升、摆动等。
凸轮机构的使用可以使机械手臂的运动更加稳定和精确。
5.医疗设备：在医疗设备中，凸轮机构常用于控制手术台、诊断设备等的运动。
凸轮机构可以用来实现设备的高度调节、角度调整等运动。
三、凸轮机构的原理凸轮机构的原理是基于凸轮的形状和凸轮轴的位置来实现运动控制的。
以下是凸轮机构的基本原理：•凸轮的形状：凸轮的形状是决定凸轮机构运动方式的关键因素之一。
凸轮的形状可以根据所需的运动方式进行设计，例如圆形凸轮常用于控制线性运动，心形凸轮常用于控制往复运动等。
•凸轮轴的位置：凸轮轴的位置也是影响凸轮机构运动方式的重要因素之一。
凸轮轴的位置可以决定凸轮与承载凸轮的部件之间的运动关系，从而实现所需的运动控制。
•凸轮与部件的运动关系：凸轮与承载凸轮的部件之间的运动关系是凸轮机构实现运动控制的核心。
凸轮可以通过与部件的接触或配合来实现运动控制，例如凸轮的高点与部件的接触可以使部件运动，凸轮的低点与部件的接触可以使部件停止运动。
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的寿命与维护
凸轮机构的寿命与运行条件、材料选择和润滑方式等有关，定期维护和保养可以延长凸轮机构的使用寿 命。
凸轮机构的保养和保养周期
凸轮机构的保养包括润滑、清洁和检查等内容，保养周期根据使用情况和负荷要求进行合理调整。
凸轮机构故障分析与排除
凸轮机构故障的原因多种多样，需要通过仔细分析和维修措施进行故障排除，以确保机械系统的正常运 行。
通过凸轮和滑块的协同运动，实现直线运动 和简单的机构功能。
摆线凸轮机构
通过凸轮的摆线运动，实现平滑且复杂的运 动轨迹和机构功能。
在IC发动机中的应用
凸轮机构在IC发动机中起到控制气门开闭时机和时序的重要作用，影响发动 机的动力性能、燃油经济性和排放控制等方面。
在汽车传动系统中的应用
凸轮机构在汽车传动系统中被广泛应用于离合器、变速器和传动轴等部位，实现动力输出和车速调节等 功能。
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构是一种广泛应用于机械系统中的机构，通过凸轮和可动关节的协同 运动，实现了多种复杂的动作和功能。本文将介绍凸轮机构的应用和分类。
什么是凸轮机构
凸轮机构是一种由凸轮和可动关节组成的机械系统，通过凸轮的旋转运动， 使其上的可动关节产生规定的运动轨迹，从而实现特定的功能和动作。
凸轮机构的技术发展趋势
凸轮机构在现代工程中具有广泛的应用前景，随着技术的发展，凸轮机构将 更加智能化、高效化和可持续化。
注重人性化设计的凸轮机构
在凸轮机构的设计中，需注重人机工程学和人性化设计原理，提高机器操作人员的舒适度和安全性。
生产自动化中凸轮机构的应用
凸轮机构在生产自动化领域中的应用广泛，用于自动化生产线上的工件定位、 传送和操作等。
凸轮机构现代化设计思路
凸轮机构的应用组成和特点
凸轮的类别和特点
凸轮根据其轮廓形状可以分为闭合型、开放型和复杂型凸轮。 特点包括形状多样、运动精确、工作周期可调节和适用于高载荷和高速运动 等。
凸轮机构的工作原理
凸轮机构通过凸轮的旋转运动，使连杆与从动件产生相对运动。 凸轮轮廓的不同形状和斜率决定了从动件的运动轨迹和速度变化规律。
凸轮机构的应用领域
凸轮机构的应用组成和特 点
凸轮机构是一种广泛应用于机械系统中的动力传输装置。它由凸轮和连杆机 构构成，能够实现复杂而精确的运动。
凸轮机构的定义和基本构成
凸轮机构是一种以凸轮为核心的机械装置，用于将旋转运动转换为直线或曲线运动。 基本构成包括凸轮、连杆、从动件和动件。凸轮通过连杆与从动件相连接，从而实现动件的运动。
凸轮机构常用于各种机械系统中，包括汽车发动机、机床、纺织机械和压力 机等。 它们可以实现复杂的运动控制和工艺操作，提高生产效率和产品质量。
凸轮机构在机械传直线或曲线运动，实现了机械传动的变速、 连续和定点控制。 它在机械系统中承担着重要的能量传递和运动转换的作用。
凸轮机构的优点和局限性
凸轮机构的优点包括运动精确、可靠性高、适用于复杂运动和高载荷等。 局限性包括结构复杂、摩擦和磨损、限制工作速度和需要润滑等。
例子和案例分析
一种例子是汽车发动机中的凸轮轴，它控制气门的开合和喷油系统的工作， 影响着动力输出和燃料经济性。
另一个案例是纺织机械中的凸轮机构，用于控制织机的织纬、上纬和拍纬动 作，保证纺织品的质量和生产效率。
机械设计基础——凸轮机构
适用场合：中速、轻载。
A
B
t
S
t
a
t t
c).简谐运动规律（余弦加速度运动规律）
简谐运动：当一点在圆周上等速
运动时，它在直径上 的投影的运动.
运动特性：这种运动 规律的加速度在起点和终 点时有有限数值的突变， 故也有柔性冲击。
适用场合：中速、中载。
d).正弦加速度运动规律
——摆线运动规律
凸轮和滚子的工作表面要求：硬度高 耐磨 有足够接触强度
经常受冲击的：凸轮芯部有较强的韧性 凸轮材料：40Cr钢（表面淬火，HRC40～45) 20Cr、20CrMnTi（表面淬火,HRC56～62) 滚子材料：①20Cr钢（渗碳淬火，HRC56～62) ②用滚子轴承作为滚子
5.2 常用从动件运动规律
r0↑， α↓， 凸轮机构传力性能越好， 但机构不紧凑。
∴可通过增大基圆半径r0来获得较小的压力角α 。 根据结构条件→基圆半径r0
凸轮轴：r0略 r轴 单独凸轮：r0 （ 1.6 2）r轴
5.4.3 滚子半径的确定
设：滚子半径为rT ，理论廓线的曲率半径为ρ，
实际廓线的曲率半径为ρ’。
已知：基圆半径为r0, ω逆时针，推杆的运动规律如图所示。 设计：对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。
2.对心直动滚子从动件盘形凸轮机构
已知: 基圆半径为r0,滚子半径rT, ω逆时针。 推杆的运动规律如图所示。 设计：对心直动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。
3.对心直动平底从动件盘形凸轮机构
◆使凸轮机构具有良好的动力特性；
◆使所设计的凸轮便于加工。 2.根据工作条件确定从动件运动规律 (1)对无一定运动要求,只需对从动件工作行程有要求。
凸轮机构及其设计
h
1
作者：潘存云教授
δ
δ
δ
－∞
2）.二次多项式（等加等减速）运动规律 位移曲线为一抛物线。加、减速各占一半。
推程加速上升段边界条件：
起始点：δ =0，
中间点：δ =δ
1
s=0， v＝ 0 /2，s=h/2
求得：C0＝0， C1＝0，C2＝2h/δ21 加速段推程运动方程为：
s ＝2h/δ21 δ2 v ＝4hω /δ21 δ a ＝4hω2 /δ21
在平面连杆机构中，导杆机构的α＝？
ω r0
O n
2）导杆机构 传动角恒等于90° 有效分力: F’ =Fsinγ
复习：平面连杆机构的压力角和传动角 压力角：从动件上受力点的速度方向与该点的受力方向 之间所夹锐角。用α表示 切向分力 : F’= Fcosα ( 有效分力） α → F ’↑ 法向分力: F”= Fsinα 传动角：压力角的余角。 用γ表示 B
2)理论轮廓为外凸曲线
ρ rT ρ
a
轮廓正常
ρ > rT ρa＝ρ－rT >0 轮廓变尖
rT
ρ
轮廓失真
rT
ρ
作者：潘存云教授
设计：潘存云
ρ ＝ rT ρ <r T ρa＝ρ－rT＝0 ρa＝ρ－rT<0 对于外凸轮廓，要保证正常工作，应使： ρ min> rT=0.4 r0
-ω
ω
作者：潘存云教授
9’ 11’ 12’
13’ 14’ 9 11 13 15
理论轮廓
设计：潘存云
实际轮廓 设计步骤小结： ①选比例尺μ l作基圆r0。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件尖顶在各等份点的位置。 ④将各尖顶点连接成一条光滑曲线。 基圆半径 ⑤作各位置滚子圆的内(外)包络线。
第4章凸轮机构及简谐运动机构
机械设计基础 —— 凸轮机构及间歇运动机构
三、对心直动平底从动件盘形凸轮
已知凸轮的基圆半径rmin，角速度ω 1和从动件 运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。
7’ 5’ 3’ 8’ 9’ 11’ 12’ 13’ 14’ 9 11 13 15
-ω 1
ω1
1’ 2’ 3’ 12 4’ 3 4 5’ 5 6’ 6 7 7’ 8 8’
1’
1 3 5 78
15 14’ 14 13’ 13 12 11 9 10 12’
11’ 设计步骤： 10’ 9’ ①选比例尺μ l作基圆rmin。 ②反向等分各运动角。原则是：陡密缓疏。 ③确定反转后，从动件平底直线在各等份点的位置。 ④作平底直线族的内包络线。
机械设计基础 —— 凸轮机构及间歇运动机构
四、摆动从动件盘形凸轮机构
已知凸轮的基圆半径rmin， 角速度ω 1，摆杆长度l以 及摆杆回转中心与凸轮 回转中心的距离d，摆杆 角位移方程，设计该凸 d 轮轮廓曲线。
4’ 3’ 2’ 1’ 1 2 3 4
A l
φ1
A1 ω 1
5’ 6’
7’ 8’ 5 6 7 8
A8
B’2 φ2 B’1 A2 B’3 B B2 B3 B 1 B’φ3 4 ω rmin 1 120° 4 B A3 90 ° B8 60 ° B5 B6 B’6
φ4
B’5 A4
A7
φ7
A6
B7 B’7
φ6
A
φ5
机械设计基础 —— 凸轮机构及间歇运动机构
4-4 凸轮机构设计中应注意的问题
一、压力角与凸轮的基圆半径 压力角α：从动件上受力方向与运动方向所夹的锐角。 受力分析（不计凸轮与从动件的摩擦）： α = α(t) Fy= Fn cosα Fx= Fn sinα
第3章 凸轮机构
应用：中速、中载。
h s2 1 cos( 1 ) 2 t h1 v2 sin( 1 ) 2 t t h 2 12 a2 cos( 1 ) 2 2 t t
24
余弦加速度运动规律
从动件回程简谐运动方程
25
从动件运动规律的选择
（1）满足机器的工作要求； （2）使凸轮机构具有良好的动力性能； （3）使凸轮轮廓便于加工，尽量采用圆弧、直线等 易加工曲线。
26
3.3 凸轮轮廓设计
根据工作要求合理地选择从动件的运动 规律后，可按照结构允许的空间等具体要求， 初步确定凸轮的基圆半径，然后绘制凸轮的 轮廓。 图解法 解析法
看其中最大值max是否超 过许用压力角[] 。如超过，
应修改，常用的办法是加大
基圆半径。
42
3.4.2 基圆半径的确定
基圆大小影响凸轮机构的尺寸，欲使结构紧 凑，应减小基圆半径；但基圆半径减小会增大压 力角。 先根据凸轮的具体结构条件试选凸轮基圆半 径，对所作的凸轮轮廓校核压力角，若不满足要 求，则增大基圆半径然后再设计校核，直至满足
8’
9’ 11’ 12’
13’ 14’ 9 11 13 15
e
ω A
k12 k11 k10 k9 kk k1314 15
-ω 1
1 3 5 78
15’ 15 14’ 14 13’
设计过程
1、选比例尺μ
l
=μ s作基圆r0，偏置圆e；
12’
k 13 k21 12 k k8 k4 3 k7k6 k5 11 10 9
27
直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制—— 反转法原理 1 对心尖顶移动从动件盘形凸轮 2 偏置尖顶移动从动件盘形凸轮 3 对心滚子移动从动件盘形凸轮 4 偏置滚子移动从动件盘形凸轮 5 摆动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
第3章 凸轮机构
2 4 h 1 / 0 2 2 a 4h 1 / 0 s 2h
2
/0
2
推程时等减速段
2 2 s h 2 h ( 0 ) / 0 2 4 h 1 ( 0 ) / 0 2 2 a 4h 1 / 0
压力角与凸轮机构尺寸的关系
tan PC BC
OP OC BC
OC e
BC s r0 e
2 2
P为凸轮和从动件的速度瞬心，故
v OP
即：OP
ds d s
v
ds d
e
2 2
于是： tan
r0 e
增大基圆半径或设置偏置 均可减小压力角
e有正负，与OP同侧为正，不同侧为负
速度、加速度均连 续没有突变，无冲击。 可用于高速传动。
§ 3.3 凸轮机构的压力角
凸轮机构中的作用力与凸轮机构压力角
压力角：从动件运动方向与受力 方向夹角的锐角。 压力角越小，机构传动效率越好。 压力角过大，机构将处于自锁状态。 许用压力角：推程[α]=30°40° max
例：已知从动件作等速运动,ｈ＝20mm， φ0 ＝120°, φS＝40°, φh＝120°, φs′＝80°,作运动线图。
s
取作图比例μl 10mm
h
120°
40° 120°
80°
→在启动与终止段用其它运动规律过渡→ 适于低速、轻载、从动杆质量不大，有匀速要求。
凸轮机构原理
凸轮机构原理凸轮机构是一种常见的机械传动机构，它是通过凸轮的转动运动来推动工作部件实现工作的。
在许多机械装置中，凸轮机构都有广泛的应用，比如汽车发动机、印刷机等，因此对凸轮机构的原理和工作过程进行了深入研究。
凸轮机构的基本构成部分就是凸轮。
凸轮是一种椭圆形、圆形、正弦形等截面形状的曲面，它是通过转动轴的运动来驱动工作部件的。
在凸轮机构中，凸轮与摆动杆、推杆、滑块等配合使用，通过它们的相互作用，实现了机械运动的传递。
接下来我们就来详细了解凸轮机构的原理及其工作过程。
一、凸轮机构的工作原理凸轮机构的工作原理是利用凸轮的转动运动来推动工作部件进行工作。
凸轮的形状可以根据需要进行设计，通常是根据工作部件的形状和运动轨迹来决定。
根据凸轮的形状不同，可以将凸轮机构分为圆形凸轮机构、正弦形凸轮机构、椭圆形凸轮机构等三类。
- 圆形凸轮机构圆形凸轮机构是一种最简单的凸轮机构，常见于日常生活中的各种机械。
其原理是圆形凸轮的转动带动摆动杆进行往复运动，从而推动工作部件实现工作。
通常情况下，摆动杆在运动过程中的偏移量是不变的，因此圆形凸轮机构的运动状态相对稳定。
- 正弦形凸轮机构正弦形凸轮机构是一种难度较高的凸轮机构，它需要将正弦形凸轮的运动与工作部件的运动进行精密匹配，才能实现准确的运动传递。
通常情况下，正弦形凸轮机构适用于一些对运动要求较高的场合，如高速运动的机械。
- 椭圆形凸轮机构椭圆形凸轮机构是一种具有典型工业应用的凸轮机构，其原理是利用椭圆形凸轮的转动运动来推动工作部件进行工作。
椭圆形凸轮机构适用于需要进行往复运动或旋转运动的场合，如某些机床的上下工作台、搅拌机等。
二、常见的凸轮机构类型凸轮机构按照其功能和结构特点，可以分为如下几种类型：- 滑块式凸轮机构滑块式凸轮机构的特点是通过凸轮的转动，实现滑块的往复运动，从而推动工作部件完成工作。
常见的滑块式凸轮机构有快进机构、闸门机构等。
这种机构结构简单、运动状态稳定，广泛用于多种家电、机床、汽车等领域。
凸轮机构
凸轮机构一、凸轮机构的组成1、凸轮：具有曲线轮廓或沟槽的构件，当它运动时，通过其上的曲线轮廓与从动件的高副接触，使从动件获得预期的运动。
2、凸轮机构的组成：由凸轮、从动件、机架这三个基本构件所组成的一种高副机构。
3、凸轮机构的优缺点：优点是：只要正确地设计凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任意给定的运动规律，且结构简单、紧凑、工作可靠。
缺点是：凸轮与从动件之间为点或线接触，不易二、凸轮机构的类型1.按照凸轮的形状分：盘形凸轮：凸轮呈盘状，并且具有变化的向径。
它是凸轮最基本的形式，应用最广。
移动（楔形）凸轮：凸轮呈板状，它相对于机架作直线移动。
盘形凸轮转轴位于无穷远处。
空间凸轮机构：圆柱凸轮：凸轮的轮廓曲线做在圆柱体上。
2.按照从动件的形状分：（1）尖端从动件从动件尖端能与任意形状凸轮接触，使从动件实现任意运动规律。
结构简单，但尖端易磨损，适于低速、传力不大场合。
（2）曲面从动件：从动件端部做成曲面，不易磨损，使用广泛。
（3）滚子从动件：滑动摩擦变为滚动摩擦，传递较大动力。
（4）平底从动件优点：平底与凸轮之间易形成油膜，润滑状态稳定。
不计摩擦时，凸轮给从动件的力始终垂直于从动件的平底，受力平稳，传动效率高，常用于高速。
缺点：凸轮轮廓必须全部是外凸的。
3.按照从动件的运动形式分：摆动从动件凸轮和移动从动件凸轮。
4.按照凸轮与从动件维持高副接触的方法分：（1）力封闭型凸轮机构：利用重力、弹簧力或其它外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。
封闭方式简单，对从动件运动规律没有限制。
5、其它反凸轮机构：摆杆为主动件，凸轮为从动件。
应用实例：自动铣槽机应用反凸轮实现料斗翻转。
凸轮机构完整ppt课件
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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；
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（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。
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4.4.2 压力角的校核
推荐压力角数值 移动从动件[a]=30°
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0
0 0
∞
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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。
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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
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（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
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（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
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简述凸轮机构的组成及凸轮机构的主要优缺点
简述凸轮机构的组成及凸轮机构的主要优缺点下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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凸轮机构的特点及应用场合
凸轮机构的特点及应用场合凸轮机构是一种重要的机械传动机构，其特点和应用场合主要包括以下几个方面：1. 特点：(1) 凸轮机构运动精确可靠：凸轮与拖动件之间通过凸轮与拖动件之间配合尺寸和运动规律的匹配，使凸轮机构运动精确可靠，可以实现复杂的运动要求。
(2) 凸轮机构传动效率高：相比于齿轮传动和链传动，凸轮机构传动效率更高，能够有效节省能量，减少传动损耗。
(3) 凸轮机构结构简单紧凑：凸轮机构通常由凸轮、拖动件和机架组成，结构简单紧凑，占用空间较小。
(4) 凸轮机构运动形式多样：凸轮机构可以实现往复运动、旋转运动和复杂曲线运动等多种形式的运动，适应不同工况下的需要。
(5) 凸轮机构运动速度快：凸轮机构可以实现高速运动，适合于高速传动场合。
(6) 凸轮机构适应性强：凸轮机构可以根据实际需求进行不同形状的凸轮设计，满足不同的工况要求。
2. 应用场合：(1) 发动机：凸轮机构常用于发动机的气门控制系统中，通过凸轮和连杆机构实现气门的开闭，确保燃烧室正常工作。
(2) 机床：凸轮机构广泛应用于各类机床上，如铣床、钻床、磨床等，实现工件的加工形状和运动。
(3) 自动化生产线：凸轮机构可以用于自动化生产线中的输送和定位系统，实现工件的定时定量输送和精确定位。
(4) 包装机械：凸轮机构在包装机械中的应用较为常见，如封口机、贴标机等，可以实现产品的精确封口和标签贴附等功能。
(5) 纺织设备：纺织设备中的卷绕、织布等运动，都可以通过凸轮机构来实现，提高工作效率和品质。
(6) 舞台机械：凸轮机构在舞台机械中的应用较为广泛，如大型舞台布景的升降和运动等，都可以通过凸轮机构来实现。
(7) 汽车制造：凸轮机构在汽车制造中的应用主要包括发动机气门控制系统和传动系统等，确保发动机的正常工作和实现不同车速的传动。
(8) 机器人：凸轮机构可以用于机器人的运动机构中，实现机器人的各种运动，提高机器人的作业能力。
总之，凸轮机构具有运动精确可靠、传动效率高、结构简单紧凑、运动形式多样、运动速度快、适应性强等特点，广泛应用于发动机、机床、自动化生产线、包装机械、纺织设备、舞台机械、汽车制造、机器人等领域。
凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比文库
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凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比文库.txt每个女孩都曾是无泪的天使，当遇到自己喜欢的男孩时，便会流泪一一，于是坠落凡间变为女孩，所以，男孩一定不要辜负女孩，因为女孩为你放弃整个天堂。
朋友,别哭,今夜我如昙花绽放在最美的瞬间凋谢,你的泪水也无法挽回我的枯萎~~~凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比凸轮机构最大的优点是可实现高速化，结构紧凑，可靠性高；最大的缺点是不可变，不能变更动作时间（角度）一、关于凸轮动作与气缸动作的比较。
1、结构运动特性：凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以实现高速自动化。
在自动机械中，虽然也可以使用气动装置，但气动动作结束时冲击较大，当改变速度时，需要对节流阀进行调节，当生产速度提高较大时，气缸装置显然无能为力。
而用凸轮机构可以获得平稳的运动，当速度改变时也可以保持同步。
气压易受压力系统影响，当同一气源的其他气缸急速动作时，气压会下降，气缸的动作也会产生变化，而凸轮始终处于稳定状态。
2、运动的时序性：气缸的动作是一个接着一个的，必须是一个动作完成后才能进行下一个动作。
凸轮的位移（角度）与时间是确定的，动作是可以叠加的，一个动作未结束时可以开始下一动作，因此可以缩短循环时间。
3、故障率：设计良好的凸轮机构可以使用到设备的终生，气缸则无法达到此要求。
4、动作变化性：当需要变化动作的次序与时间时，显然凸轮机构无能为力。
凸轮机构一旦设计使用，基本上是不可改变的（除了有些设计成可调角度的凸轮勉强能调整一点角度外），是刚性的。
气动则不然，可以通过PLC进行调整，是柔性的。
5、能耗毫无疑问，凸轮的能耗要比气缸装置少，从能量的转换来说，气缸的能量是空气压缩机转换过来的，存在着转换损失和管道的严重泄露。
二、关于凸轮动作与伺服控制系统的比较不容置疑，伺服控制由于有强大的适应性与灵活性在当今占据着越来越重要的地位。
伺服控制可以摸拟运动曲线而获得很好的运动动力特性，很多优良的运动曲线也是应伺服需要而开发的。
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凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比
凸轮系列一]凸轮机构的优缺点以及与其他运动装置的一些对比
凸轮机构最大的优点是可实现高速化，结构紧凑，可靠性高；最大的缺点是不可变，不能变更动作时间（角度）
一、关于凸轮动作与气缸动作的比较。
1、结构运动特性：凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以实现高速自动化。
在自动机械中，虽然也可以使用气动装置，但气动动作结束时冲击较大，当改变速度时，需要对节流阀进行调节，当生产速度提高较大时，气缸装置显然无能为力。
而用凸轮机构可以获得平稳的运动，当速度改变时也可以保持同步。
气压易受压力系统影响，当同一气源的其他气缸急速动作时，气压会下降，气缸的动作也会产生变化，而凸轮始终处于稳定状态。
2、运动的时序性：气缸的动作是一个接着一个的，必须是一个动作完成后才能进行下一个动作。
凸轮的位移（角度）与时间是确定的，动作是可以叠加的，一个动作未结束时可以开始下一动作，因此可以缩短循环时间。
3、故障率：设计良好的凸轮机构可以使用到设备的终生，气缸则无法达到此要求。
4、动作变化性：当需要变化动作的次序与时间时，显然凸轮机构无能为力。
凸轮机构一旦设计使用，基本上是不可改变的（除了有些设计成可调角度的凸轮勉强能调整一点角度外），是刚性的。
气动则不然，可以通过PLC进行调整，是柔性的。
5、能耗毫无疑问，凸轮的能耗要比气缸装置少，从能量的转换来说，气缸的能量是空气压缩机转换过来的，存在着转换损失和管道的严重泄露。
二、关于凸轮动作与伺服控制系统的比较
不容置疑，伺服控制由于有强大的适应性与灵活性在当今占据着越来越重要的地位。
伺服控制可以摸拟运动曲线而获得很好的运动动力特性，很多优良的运动曲线也是应伺服需要而开发的。
与凸轮机构比较，主要差异是可变性与不变性。
前面说到，伺服具有强大的适应性与可变性，而凸轮机构的动作行程、同步和运动特性是不变的，无论负荷发生了多少的变化，其运动状态是不会发生变化的。
伺服机构通过伺服电动机进行数字控制实现运动控制，使用同一运动曲线的凸轮机构与伺服机构产生不同的运动动力效果。
比较遗憾地说，在此方面凸轮机构还略胜一筹。
一、关于凸轮动作与气缸动作的比较。
1、结构运动特性：凸轮机构结构紧凑，可靠性高，可以实现高速自动化。
在自动机械中，虽然
也可以使用气动装置，但气动动作结束时冲击较大，当改变速度时，需要对节流阀进行调节，当生产速度提高较大时，气缸装置显然无能为力。
而用凸轮机构可以获得平稳
的运动，当速度改变时也可以保持同步。
气压易受压力系统影响，当同一气源的其他气缸急速动作时，气压会下降，气缸的动作也会产生变化，而凸轮始终处于稳定状态。
2、运动的时序性：气缸的动作是一个接着一个的，必须是一个动作完成后才能进行下一个动作。
凸轮的位移（角度）与时间是确定的，动作是可以叠加的，一个动作未结束时可以开始下一动作，因此可以缩短循环时间。
3、故障率：设计良好的凸轮机构可以使用到设备的终生，气缸则无法达到此要求。
4、动作变化性：当需要变化动作的次序与时间时，显然凸轮机构无能为力。
凸轮机构一旦设计使用，基本上是不可改变的（除了有些设计成可调角度的凸轮勉强能调整一点角度外），是刚性的。
气动则不然，可以通过PLC进行调整，是柔性的。
5、能耗毫无疑问，凸轮的能耗要比气缸装置少，从能量的转换来说，气缸的能量是空气压缩机转换过来的，存在着转换损失和管道的严重泄露。
二、关于凸轮动作与伺服控制系统的比较不容置疑，伺服控制由于有强大的适应性与灵活性在当今占据着越来越重要的地位。
伺服控制可以摸拟运动曲线而获得很好的运动动力特性，很多优良的
运动曲线也是应伺服需要而开发的。
与凸轮机构比较，主要差异是可变性与不变性。
前面说到，伺服具有强大的适应性与可变性，而凸轮机构的动作行程、同步和运动特性是不变的，无论负荷发生了多少的变化，其运动状态是不会发生变化的。
伺服机构通过伺服电动机进行数字控制实现运动控制，使用同一运动曲线的凸轮机构与伺服机构产生不同的运动动力效果。
比较遗憾地说，在此方面凸轮机构还略胜一筹。