凸轮机构及其他常用机构
4种常见的间歇运动机构
在各类机械中，常需要某些构件实现周期性的运动和停歇。
能够将主动件的连续运动转换成从动件有规律的运动和停歇的机构称为间歇运动机构。
而实现间歇运动的四种常用机构分别为：棘轮机构、槽轮机构、凸轮式间歇运动机构和不完全齿轮机构。
一、棘轮机构棘轮机构的类型很多，从工作原理上可分为轮齿啮合式和摩擦式棘轮机构；从结构上可分为外啮合式和内啮合式棘轮机构；从传动方向上分为单向（单动和双动）式和双向式棘轮机构。
棘轮机构是把摇杆的摆动转变为棘轮的间歇回转运动。
其优点轮齿式棘轮机构运动可靠，棘轮转角容易实现有级调节，但在工作过程中棘爪在齿面上滑行，齿尖易磨损并伴有噪音，同时为使棘爪能顺利落入棘轮槽，摇杆摆角应略大于棘轮转角，这样就不可避免地存在空程和冲击，在高速时尤其严重，所以常用在低速、轻载下实现间歇运动。
摩擦式棘轮机构传递运动平稳、无噪声，棘轮转角可作无级调节。
图1 单向轮齿啮合式棘轮但由于运动准确性差，不宜用于运动精度要求高的场合。
在工程实践中，棘轮机构常用于实现间歇送进（如牛头刨床）、止动（如起重和牵引设备中）和超越（如钻床中以滚子楔块式棘轮机构作为传动中的超越离合器，实现自动进给和快速进给功能）等场合。
图2 摩擦式棘轮二、槽轮机构槽轮机构又称马尔他机构或日内瓦机构，也是常用的间歇运动机构之一。
普通平面槽轮机构有外接式槽轮机构（图3）和内接式槽轮机构（图4）两种类型。
它主要是由带有均布的径向开口槽的槽轮２、带有圆柱销Ａ的拔盘１以及机架组成。
图3 外接式槽轮机构图4 内接式槽轮机构槽轮机构的工作过程是：主动拨盘１上的圆柱销Ａ进入槽轮２上的径向槽以前，拔盘上的凸锁止弧α将槽轮上的凹锁止弧β锁住，则槽轮静止不动。
当拔盘圆柱销Ａ进入槽轮径向槽时，凸、凹锁止弧刚好分离，圆柱销可以驱动槽轮转动。
当圆柱销脱离径向槽时，凸锁止弧又将凹锁止弧锁住，从而使槽轮静止不动。
因此，当主动拨盘作连续转动时，槽轮被驱动作单向的间歇转动。
外接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相反；内接式槽轮机构的主动拨盘１与槽轮２转向相同，且传动平稳、占空间小，槽轮停歇时间较短。
常用机构的类型工作原理
常用机构的类型工作原理
机构是人类在生产和生活中创造的一种物理工具，它通过结构、运动和力的转换实现各种工作。
常用机构的类型和工作原理包括以下几种：
1.齿轮机构：由齿轮和齿轮组成，通过啮合传递转矩和动力。
2.链传动机构：通过链条连接的轴和齿轮传递动力，常见于自行车和摩托车等车辆中。
3.凸轮机构：通过凸轮和连杆实现线性或旋转运动，常见于汽车发动机中的气门机构。
4.摆线机构：通过与摆线齿轮啮合的摆线齿轮实现线性或旋转运动。
5.蜗杆机构：由蜗杆和蜗轮组成，通过螺旋传递转矩和动力，常见于电动工具和机床中。
6.滚柱机构：由滚柱和导轨组成，通过滚动运动实现线性运动，常见于工业机械和自动化设备中。
以上是常用机构的类型和工作原理，不同类型的机构在不同的应用中具有不同的优点和缺点，因此需要根据具体的需求进行选择和设计。
- 1 -。
简述凸轮机构的分类
简述凸轮机构的分类
凸轮机构是一种机械运动机构，由凸轮和其对应的凸轮跟随者组成，用于将旋转运动转化为直线或曲线运动。
根据凸轮的形状和凸轮轴的位置，凸轮机构可以分为以下几类：
1. 基本凸轮机构：基本凸轮机构是由一个凸轮和一个跟随者组成，常见的有滑块机构、凸轮摇臂机构和凸轮曲柄机构等。
2. 摆线凸轮机构：摆线凸轮机构的凸轮轮廓为摆线形状，它具有高精度、高速度和低噪音的特点，常用于自动售货机、打印机等。
3. 圆弧凸轮机构：圆弧凸轮机构的凸轮轮廓为圆弧形状，具有简单的结构和稳定的运动特性，常用于汽车发动机的气门控制等。
4. 心形凸轮机构：心形凸轮机构的凸轮轮廓为心形形状，能够实现复杂的运动轨迹，常用于织布机械和摇船机械等。
5. 椭圆凸轮机构：椭圆凸轮机构的凸轮轮廓为椭圆形状，能够实现连续变速运动，常用于工程机械和农业机械等。
6. 曲线槽凸轮机构：曲线槽凸轮机构的凸轮轮廓为曲线槽形状，能够实现非线性运动，常用于自动装配线和飞机起落架等。
以上只是凸轮机构的一些常见分类，实际上根据不同的应用需求和凸轮轮廓的设计，还可以产生更多不同类型的凸轮机构。
常用机构
2、按照从动件的形状分： 尖顶从动件 滚子从动件
平底从动件
3、按照从动件的运动形式分
移动从动件
摆动从动件
二、凸轮机构的材料及结构
1、材料
凸轮
高副点线接触的压强大，要求耐磨损
材料，凸轮和滚子选45、40Cr，外轮廓淬火热处理。
从动杆 端部作淬火热处理。
2、结构
凸轮按结构大小做成凸轮轴或凸轮与轴分 别加工，然后再用键或销连接起来。
第六章 常用机构
机构是机械基础的重要内容，它将连续 的转动改变成执行元件所需要的其它运动 形式，如直线运动、间歇运动等。
常见的机构有平面四杆机构、凸轮机构 棘轮机构、槽轮机构等。
机器是由各种机构和传动组成的，掌握 机构的组成和特点，是了解和正确使用机 器的必备基础知识。
一、运动副
按接触状态分为点、线接触的高副；面 接触的低副。
摩擦式 可无级调节转角，运动平稳。 外接式，尺寸大；内接式，结构紧凑。 （2）噪音、冲击、磨损铰大。不适用于高速。 （3）可用改变摇杆摆角或在棘轮上加遮板调节转 角。 （4）双向式棘爪调节棘轮转向。
二、主要参数
1、棘轮齿数 z 2、棘轮齿距 P 3、棘轮模数 m
4、棘轮齿面倾角 三、棘轮机构的应用
例 6－2 图中各杆件长度 分别AB=800mm,BC= 1300mm,CD=1000mm, AD =1200mm,取各杆件 为机架，可得何种机构？
三、含有一个移动副的四杆机构
1、曲柄滑块机构 把转动转化成移动，如冲压机。
2、摇杆滑块机构
3、曲柄摇块机构 4、导杆机构
四、 平面四杆机构的运动特性
四、槽轮。机构的结构和运动特点
1、结构 拨销、槽轮、机架三构件。 2、运动特点 槽轮作等角度的间歇转动。
机械设计常用机构
相互转动来实现运动和 柱齿轮的轮齿在轴线上
动力的传递。
倾斜排列，锥齿圆柱齿
轮的轮齿在一个锥面上
排列。
在圆锥齿轮机构中，两 个圆锥齿轮的轮齿在一 个锥面上排列，通过啮 合实现相交轴之间的运 动和动力传递。
在蜗轮蜗杆机构中，蜗 在平面齿轮机构中，直
杆的轮齿在蜗杆面上呈 齿平面齿轮的轮齿在一
螺旋状排列，蜗轮的轮 个平面上垂直排列，斜
用于传递垂直轴之间的运动和动 力，其传动比大、结构紧凑。
平面齿轮机构
用于传递两个平面之间的运动和 动力，其传动形式包括直齿、斜
齿和曲齿等。
齿轮机构的工作原理
01
02
03
04
05
齿轮机构的工作原理基 在圆柱齿轮机构中，直
于齿轮之间的啮合关系， 齿圆柱齿轮的轮齿在轴
通过一对或多个齿轮的 线上垂直排列，斜齿圆
圆锥凸轮机构
凸轮呈圆锥状，常用于需要较小接触面积的场 合。
凸轮机构的工作原理
01
凸轮机构通过凸轮的转动，使从动件产生预期 的运动规律。
02
凸轮的形状决定了从动件的运动轨迹，从而实 现各种复杂的运动要求。
03
当凸轮转动时，从动件在垂直于凸轮轴线的平 面内作往复运动。
凸轮机构的应用
自动化生产线
用于传递和改变运动轨 迹，实现自动化生产。
棘轮机构的工作原理
01
当主动件顺时针转动时 ，棘爪便随主动件一起 顺时针转动，并推动棘
轮逆时针转动。
02
当主动件逆时针转动时 ，棘爪便被压下，无法 与棘轮齿啮合，因此棘
轮不会转动。
03
棘轮机构的运动方向取 决于主动件的转动方向
。
棘轮机构的应用
机械原理课程教案—其它常用机构
机械原理课程教案—其它常用机构教案章节：一、平面四杆机构教学目标：1. 了解平面四杆机构的组成及其分类。
2. 掌握平面四杆机构的工作原理及其应用。
3. 能够分析平面四杆机构的动态特性。
教学内容：1. 平面四杆机构的组成及其分类。
2. 平面四杆机构的工作原理及其应用。
3. 平面四杆机构的动态特性分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解平面四杆机构的组成、工作原理及其应用。
2. 案例分析法：分析实际应用中的平面四杆机构，如自行车链条、吊车滑轮组等。
3. 互动教学法：引导学生积极参与讨论，提问回答，增强对平面四杆机构的理解。
教学评估：1. 课堂提问：检查学生对平面四杆机构组成、工作原理及其应用的掌握程度。
2. 课后作业：布置相关案例分析题，检验学生对平面四杆机构动态特性的分析能力。
教案章节：二、凸轮机构教学目标：1. 了解凸轮机构的组成及其分类。
2. 掌握凸轮机构的工作原理及其应用。
3. 能够分析凸轮机构的动态特性。
教学内容：1. 凸轮机构的组成及其分类。
2. 凸轮机构的工作原理及其应用。
3. 凸轮机构的动态特性分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解凸轮机构的组成、工作原理及其应用。
2. 案例分析法：分析实际应用中的凸轮机构，如发动机气门、包装机输送带等。
3. 互动教学法：引导学生积极参与讨论，提问回答，增强对凸轮机构的理解。
教学评估：1. 课堂提问：检查学生对凸轮机构组成、工作原理及其应用的掌握程度。
2. 课后作业：布置相关案例分析题，检验学生对凸轮机构动态特性的分析能力。
教案章节：三、齿轮机构教学目标：1. 了解齿轮机构的组成及其分类。
2. 掌握齿轮机构的工作原理及其应用。
3. 能够分析齿轮机构的动态特性。
教学内容：1. 齿轮机构的组成及其分类。
2. 齿轮机构的工作原理及其应用。
3. 齿轮机构的动态特性分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解齿轮机构的组成、工作原理及其应用。
2. 案例分析法：分析实际应用中的齿轮机构，如汽车变速箱、机床主轴等。
机械设计基础凸轮机构及其他常用机构
一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语
凸轮基圆半径 从动件推程
从动件回程
从动件远(近)休 推程运动角 回程运动角 远（近）休止角
二、从动件运动规律
等速运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0
Φs
等加速等减速运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
余弦加速度（简谐）运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
正弦加速度（摆线）运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
3-4-5多项式运动规律
h
Φ0
Φs
Φ0 Φs
三、从动件运动规律的选择
在选择从动件的运动规律时，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
度幅值 amax 及其影响加以分析和比较。
vmax
、加速
vmax
amax
从动件动量 mvmax
从动件惯性力 mamax
1、槽轮机构的运动系数
拨盘转一周时，槽轮的运动时间t2与拨盘的运
动时间t1的比值为槽轮机构的运动特性系数。
t2
t1
拨盘转过一周的时间为：
2 若拨t1盘上有k个1圆柱销，则拨盘
每转一周， k 次拨动槽轮。每次 拨动槽轮的运动时间为：
t
' 2
2 1
1
k 次拨动槽轮的运动时间为：
t2
k
21
1
t1
二、槽轮机构的组成及其工作原理
主动拨盘转动
从动槽轮
圆柱销进入径向槽
从动槽轮转动
锁止弧松开
锁止弧
拨盘转过角21
槽轮转过22
径向槽
第一讲 凸轮机构的应用和分类及从动件常用运动规律
从动件升程位移方程 S :
0
(1)
从动件回程位移方程 S h ( 1 :
) ( 2) 0
34
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
1. 匀速运动规律
(2) 由于h、δo 是常数，所以位移S 和转角δ是正比关系，升程和回程位 移曲线均为一斜直线。 推程 的位移、 速度、加速度方程：
2
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
我为三一而自豪——SY2000C挖掘机
4、SY2000C挖掘机是 三一重工自主研发的国产 最大吨位智能型液压挖掘 机，融合了国内外同级挖 掘机制多项先进技术。 SY2000C挖掘机的成功研 发，填补了该吨位全液压 履带挖掘机耕国内的空白， 三一重机因此成为全球第 五家能够制造200吨以上全 液压挖掘机的制造商，跻 身于世界先进行列。
以，会引起柔性冲击。适用于中速
38
3. 简谐运动规律
(1) 余弦加速度运动规律的加速度 曲线为1/2个周期的余弦曲线，位 移曲线为简谐运动曲线（又称为简 谐运动规律）。
(2) 位移方程 (3) 位移曲线 (4) 位移曲线绘制步骤
h1 v2 sin ( ) 2 0 0
h 2 12 a2 cos ( ) 0 2 02
升程h ——当凸轮以匀角速1顺时针转动o 时，凸轮轮廓的
向径逐渐增加，推动从动件达到最高位置时，从动 件移动的距离 推程运动角o—— 对应升程的转角 远休止角s —— 凸轮继续转动, 凸轮轮廓段向径不变，从动件 在最远位置停留不动，相应的凸轮转角
28
第一讲 凸轮机构的类型及其常用运动规律
一. 凸轮机构的运动过程及其术语
轮转角 之间的关系线图，简称为 从动件位移曲线。 0 0 s 0 ' s ' δ
常用机构在汽车中的典型应用
常用机构在汽车中的典型应用
1. 连杆机构
连杆机构广泛应用于汽车发动机中,将活塞的往复运动转换为曲柄的旋转运动,从而驱动曲轴转动。
连杆机构的精确设计和制造对发动机的高效运转至关重要。
2. 凸轮机构
凸轮机构在汽车中应用广泛,如控制进气门和排气门的开闭、操作油泵和燃油泵等。
凸轮轴通过凸轮推动摇臂或推杆,实现间歇运动,是汽车发动机的核心部件之一。
3. 差速器
差速器是汽车传动系统中的关键机构,用于使驱动车轮在转弯时能以不同的速度旋转,避免打滑。
差速器通过行星齿轮机构实现动力的合理分配,确保车辆的操控性和稳定性。
4. 变速器
变速器是汽车传动系统中的重要组成部分,通过行星齿轮机构实现不同的传动比,使发动机在不同工况下工作效率最佳。
手动变速器和自动变速器都广泛应用于汽车中。
5. 转向机构
转向机构是汽车转向系统的核心,通过蜗杆蜗轮机构将方向盘的旋转运动转换为车轮的横向运动,实现车辆的转向操作。
转向机构的设计
直接影响汽车的操控性能。
6. 制动机构
制动机构是汽车的重要安全系统,通过机械或液压等原理使车轮产生制动力。
盘式制动器和鼓式制动器是汽车上常见的制动机构,确保车辆能够安全、可靠地减速和停车。
以上是常用机构在汽车中的一些典型应用,它们协同工作,使汽车能够高效、安全地运行。
机构的设计和制造对汽车的性能和可靠性至关重要。
机械原理凸轮机构
O
Ov
1
1
2 3 4 5 6 234 56
速度的变化率(即跃度j)在这些 位置为无穷大——柔性冲击
v
O
2
适应场合：中速轻载
O
2
a a0
O 2
j
3.简谐运动(余弦加速度运动)
当质点在圆周上作匀速运动 时，它在该圆直径上的投影所构 成的运动规律—简谐运动
s
h 2
1
cos
π Φ
φ
特点：有柔性冲击
作平底的内包络线，即为所要设计 的凸轮廓线
4.4 解析法设计平面凸轮轮廓曲线
一、直动滚子从动件盘形凸轮
已知：凸轮以等角速度 逆
y
时针方向转动，凸轮基园半
径ro、滚子半径rr，导路和凸
e
轮轴心间的相对位置及偏距e，
B0 ''
n
从动件的运动规律 s s(。)
1. 理论廓线方程: B(x, y)
s0 O
4.1.2 凸轮机构的分类
1. 按凸轮的形状分类
盘形凸轮 移动凸轮
圆柱凸轮
盘形凸轮：最基本的形式，结构简单，应用最为广泛
移动凸轮：凸轮相对机架做直线运动
圆柱凸轮：空间凸轮机构
2. 按从动件的形状分类
尖端能以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。但尖端处极 易磨损，只适用于低速场合。
d
min
s
e
L
rρ
rb r' Cu
O
4.6 圆柱凸轮机构
一、直动从动件圆柱凸轮机构
O
rm 1
O a)
v1
η η
1
η 2
v2
常用的运动动机构
常用的运动转动机构1、连杆机构
2、凸轮机构
3、摩擦传动机构(磨擦轴传动速比约1:2~1:4)
4、齿轮转动机构
5、带链转动机构(V型皮带传动速比可达到1:7，滚子链条在5m/s以下，所用的链轮通常必须在17齿以上，链轮所包含的角度以120度以上较佳)
机械运动1
将旋转运动变成摇摆运动机构
将旋转运动变成直线运动机构
将直线运动变成旋转运动机构
间歇旋转运动机构
间歇往复运动机构
机械运动2变速机构
逆转机构
减速机构
急回机构
变向机构
利用皮带的传动机构
机械运动3倍力机构
间歇进给机构
擒纵机构(间歇少量进给)
凸轮及其应用
联轴节
离合器
制动机构
直线运动机构
平行运动机构
循环轨迹运动机构
可变角速度比传动机构
进给机构。
凸轮机构的应用和分类
凸轮机构的应用和分类凸轮机构是一种常见于机械工程领域的机构，它被广泛应用于各种机械系统中，如汽车发动机、起重机、工业生产线等。
凸轮机构是一种能够将旋转运动转化为直线运动的装置，它利用凸轮的运动，带动相应的机构运动。
凸轮机构的应用和分类，是一个非常重要的机械工程知识点，下面我们就来详细讨论一下这个问题。
凸轮机构的应用：凸轮机构在机械工程中的应用非常广泛，以下列举几个例子：1.汽车发动机中，凸轮机构用于控制气门的开闭。
2.起重机中，凸轮机构用于控制臂的升降和伸缩。
3.工业生产线中，凸轮机构用于控制机械手臂的运动。
4.印刷机中，利用凸轮机构控制覆盖印刷部件的橡皮辊的平移和压力。
5.普通柴油机中，利用凸轮机构控制喷油泵的柱塞运动。
凸轮机构的分类：凸轮机构可以根据凸轮的类型、传动方式、运动形式等多种方式进行分类，下面我们分别进行介绍：1.按照凸轮类型分类：（1）圆柱凸轮机构：凸轮为圆柱形，常见于发动机的气门机构。
（2）球柱凸轮机构：凸轮为球柱形，常见于重型机械的伸缩臂等。
（3）椭圆凸轮机构：凸轮为椭圆形，可以控制机械构件的速度和加速度，常用于机械加工。
（4）凸缘凸轮机构：凸轮为凸缘形，和环形凸轮不同的是，它的凸轮周长不是圆周，可以通过改变凸轮的外形来控制机构运动。
2.按照传动方式分类：（1）平面副凸轮机构：凸轮的轴线和从动件的轴线在同一平面内，例如喷油泵的凸轮机构。
（2）空间副凸轮机构：凸轮的轴线和从动件的轴线不在同一个平面内，例如空间伸缩臂。
3.按照运动形式分类：（1）转角运动凸轮机构：凸轮可以带动从动件做角度转动，例如喷油泵。
（2）轴向运动凸轮机构：凸轮可以带动从动件做轴向运动，例如发动机气门机构。
（3）直线运动凸轮机构：凸轮可以带动从动件做直线运动，例如冲压机的工作台。
总结：凸轮机构是机械工程中非常常见的机构之一，它具有将旋转运动转化为直线运动的功能，可以控制机械装置的运动，广泛应用于各种机械系统中，如汽车发动机、起重机、工业生产线等。
几种常用机构特点
几种机构的优缺点：
1.槽轮机构：
1.结构简单 工作简单 在圆柱销进入啮合和退出啮合时 传动平稳。
2.启动和停止时加速度变化大 有冲击 不适合用于高速场合。
3.欲改变转角 则需要重新设计槽轮机构因此槽轮机构多用于不要求经常调整转角的运动中。
4.槽轮的槽数不宜过多 故每次的转角较大。
2.棘轮机构：
1.结构简单 制造方便 运动可靠
2.传动平稳 转角准确
3.噪声、冲击、磨损较大
4.适用于速度较低、载荷不大的场合
3.不完全齿轮机构：
1.结构简单 设计灵活 制造容易 工作可靠
2.从动齿轮在传动开始和终止时 速度有突变 会引起刚性冲击 只适用于低速轻载的工作场合。
3.在无齿部分 锁止圆弧能使从动齿轮静止。
4.导杆机构：
1.适当设计各杆的尺寸 可实现不同运动规律。
2.运动副为面接触 压强小 承载能力大 耐冲击。
3 几何形状多为平面或圆柱面 便于加工制造。
4.运动积累误差较大 影响传动精度 惯性力不好平衡而不适于高速传动。
5.凸轮机构：
1.设计简单 可实现从动件的复杂运动规律要求。
2.结构简单紧凑 控制准确有效。
3.性能稳定 故障少 维护保养方便。
4.凸轮与从动件为高副接触 易于磨损。
5.凸轮的轮廓曲线通常比较复杂 因而加工比较困难。
6.曲柄滑块机构：
1.由简单的构件和低副组成 故结构简单 易于制造 成本低廉。
2.承载能力大。
3.可以匀速 也可以不匀速 可以具有急回特性。
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实际轮廓
理论轮廓
精选课件
21
4.3.1 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
3.对心平底直动从动件盘形凸轮
精选课件
22
4.4 凸轮机构设计中应注意的 几个问题
4.4.1 滚子半径的选择
设计滚子从动件时若从强度和耐用性考虑， 滚子的半径应取大些。滚子半径取大时，对凸 轮的实际轮廓曲线影响很大，有时甚至使从动 件不能完成预期的运动规律。
17
4.3 盘形凸轮的设计方法
根据工作条件要求，确定从动件的运动规律， 选定凸轮的转动方向、基圆半径等，进而可以对 凸轮轮廓曲线进行设计。
凸轮轮廓曲线的设计方法有图解法和解析法。 图解法简便易行、直观，但精度较低，可用于设 计一般精度要求的凸轮机构。解析法精度高，但 计算量大，多用于设计精度要求较高的凸轮机构。
为等速运动规律。当凸轮以等
角速度ω1转动时，从动件在推
程或回程中的速度为常数。
凸轮转角θ与时间t的关系
为θ=ω1t。
推程时，从动件位移s与时
间t的关系为s=vt。
精选课件
等速运动规律的位移、 速度、加速度线图 15
4.2.2 从动件的常用运动规律
2.等加速等减速运动规律
从动件在运
动过程的前半程做
等加速运动，后半
(3)圆柱凸轮 圆柱体的表面上具 有曲线凹槽或端面 上具有曲线轮廓， 称为圆柱凸轮。属 于空间凸轮机构。
圆柱凸轮机构（进刀机构）
精选课件
9
4.1.2 凸轮机构的分类
2.按从动件的端部结构分类 (1)尖顶从动件
从动件端部以尖顶与凸轮轮廓接触，这种 从动件结构最简单，尖顶能与任意复杂的凸轮轮 廓保持接触。
11
4.1.2 凸轮机构的分类
3.按从动件的运动方式分类 (1)移动从动件，从动件做往复直线移动。 (2)摆动从动件，从动件做往复摆动。 4.按锁合方式分类 使从动件与凸轮轮廓始终保持接触的特性称为 锁合。 (1)力锁合 利用重力、弹簧力或其他力锁合。 凸轮机构利用弹簧力锁合。 (2)形锁合 利用凸轮和从动件的特殊几何形状 锁合。
6
4.1.2 凸轮机构的分类
常用凸轮机构可按下列方法分类: 1.按凸轮形状分类
(1)盘形凸轮
具有变化向
径的盘状构
件称为盘形
凸轮。它是
凸轮的基本
形式。
精选课件
7
4.1.2 凸轮机构的分类
(2)移动凸轮 做移动的平面凸轮。可看作
是当转动中心在无穷远处时盘形凸轮的演化 形式。
精选课件
8
4.1.2 凸轮机构的分类
2.重点、难点的提示
本章的重点是从动件的常用运动规律，尖顶、滚 子从动件盘形凸轮轮廓曲线的设计等问题。难点是利 用解析法设计凸轮的轮廓。
精选课件
2
4.1 凸轮机构的类型及应用
4.1.1 凸轮机构的应用和组成
凸轮机 构广泛应用 在各种机械 和自动控制 装置中。
内燃机配气机构
1—凸精选轮课2件—气阀杆3—机架
精选课件
12
4.2 凸轮机构的从动件 常用运动规律
4.2.1 凸轮机构运动分析的基本概念
在凸轮机构中，从动件的运动规律取决于凸 轮轮廓曲线的形状。结合凸轮轮廓，分析从动件 的位移、速度、加速度的运动规律，称为凸轮机 构的运动分析。
升—停—
降—停运动过程
是凸轮机构典型
的运动过程。
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4.2.1 凸轮机构运动分析的基本概念
从动件的端部结精构选形课件式
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4.1.2 凸轮机构的分类
(2)滚子从动件
从动件端部装有可以自由转动的滚子， 滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，借以减小 与凸轮轮廓接触表面的磨损。
(3)平底从动件
从动件的端部是一平底，这种从动件与
凸轮轮廓接触处在一定条件下易形成油膜，
利于润滑，能传动较大的作用力。
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程做等减速运动，
两部分加速度的绝
对值相等，这种运
动规律称为等加速 等减速运动规律。
等加速等减速运动规律的
精选位课移件 、速度、加速度线图
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4.2.2 从动件的常用运动规律
3.简谐运动规律
质点在圆 周上做等速运 动时，它在这 个圆的直径上 的投影所构成 的运动称为简 谐运动。
简谐运动规律的位移
精选课件速度、加速度线图
摆动。精Leabharlann 课件5凸轮机构特点
凸轮机构结构简单、紧凑，设计方便，
只需设计适当的凸轮轮廓，便可以使从动件
实现预期运动规律。缺点是凸轮轮廓与从动
件之间是点或线接触，易磨损，通常用于传
力不大的控制机械中。
例如，自动机床进刀机构、上料机构，
内燃机配气机构，印刷机、纺织机和各种电
气开关中的凸轮机构等。
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4.1.1 凸轮机构的应用和组成
冲床送料机构 1—凸轮 2—送料杆 3—机架
绕线机的凸轮机构 1—凸轮 2—布线杆 3—绕线轴
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4.1.1 凸轮机构的应用和组成
综上所述，凸轮机构由凸轮、从动件和机 架组成。
凸轮是具有变化向径或曲线轮廓的构件， 凸轮与从动件通过高副连接，故凸轮机构属于 高副机构。凸轮机构的主要作用是将主动凸轮 的连续转动或移动转化为从动件的往复移动或
第4章 凸轮机构
4.1 凸轮机构的类型及应用 4.2 凸轮机构的从动件常用运动规律 4.3 盘形凸轮的设计方法 4.4 凸轮机构设计中应注意的几个问题 4.5 凸轮机构的常用材料和结构
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本章知识导读
1.主要内容
凸轮机构的类型、特点和适用场合，从动件常见 运动规律及位移曲线的绘制，凸轮机构的设计计算， 凸轮机构的常用材料及结构。
综上所述，从动件的运动取决于凸轮轮廓 曲线的形状，即凸轮轮廓决定了从动件的运动 规律。
因此，设计凸轮轮廓曲线时，首先根据工 作要求选定从动件的运动规律，然后再按从动 件的位移曲线设计出相应的凸轮轮廓曲线。
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4.2.2 从动件的常用运动规律
1.等速运动规律
从动件在运动过程中，运
动速度为定值的运动规律，称
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4.3.1 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
利用与凸
轮转向相反的
方向逐点按位
移曲线绘制出
凸轮轮廓曲线
的方法称为反
转法。
反转法原理
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4.3.1 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
1.对心尖顶直动从动件盘形凸轮
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4.3.1 图解法设计盘形凸轮轮廓曲线
2.对心直动滚子从动件盘形凸轮
滚子半径的精选选课择件
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4.4.1 滚子半径的选择
1.凸轮理论轮廓的内凹部分
由图(a)可得
ρa=ρmin+rT
实际轮廓曲线曲率半径总大于理论轮廓曲 线曲率半径。因此，不论选择多大的滚子，都 能作出实际轮廓曲线。