凸轮机构课件PPT课件
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凸轮机构的工作参PPT课件
4、运动角
• 推程角θ1：在推程内凸轮所转过的角度 • 远停角θ2 ：从动件在最高位置不动时凸轮
所转过的角度 • 回程角θ3 ：在回程内凸轮所转过的角度 • 近停角θ4 ：从动件在最低位置不动时凸轮
所转过的角度
推程——由A到C，推程角为180°； 回程——由C到A，回程角为180°； 远停角、近停角为0°。
思考：升程为多少？
6、两点间的位移S
凸轮转过某一角度，从动件相应移动的距 离。
S=r2-r1 r1、r2——凸轮理论轮廓上的任意两点的向径
已知圆盘凸轮的半径为25mm， e=10mm。当凸轮由图示位置 转过90°后，求从动件的位移s。
。
上图所示的凸轮机构，已知 r=10mm，R=20mm，rt=5mm。求：
压力角范围：
移动式： α≦30°（推程） α≦80°（回程）
摆动式： α≦45°（推程） α≦80°（回程）
3、工作过程
• 推程(升程)：从动件由 最低位置升到最高位 置的过程
• 回程：从动件由最高 位置降到最低位置的 过程
凸轮顺时针转动，从动件 的运动过程：
停止——上升——停止—— 下降
思考：凸轮逆时针转动，从动件的运动过程。
r0过大，α小，受力情况好；但机构尺寸大。
r0过小，机构紧凑；但α增大，机构受力变坏。 注意：在保证压力角不超过许用值时，才考虑 减小r0
2、压力角
凸轮对从动件的作用力（其方向为理论轮 廓线上某点的法线方向）与从动件运动方 向之间所夹锐角。
思考：指出压力角为零 的点。
压力角对工作的影响：
α越大，有效分力越小，而有害分力越大， 当增大到某一数值时，机构会产生自锁。
5、行程H
从动件由最低位置升到最高位置时所移动 的距离。
凸轮机构在生产生活中的应用ppt课件
• （2）摆动推杆。即作往复摆动的推杆,分为：摆 动尖顶推杆、摆动滚子推杆和摆动平底推杆。
• (四)按“凸轮”与推杆保持接触的方法分
• （1）力封闭的“凸轮”机构，即利用推杆的重力 、弹簧力或其他外力使推杆与“凸轮”保持接触的 。
• （2）几何封闭的“凸轮”机构，即利用“凸轮”或 推杆的特殊几何结构使“凸轮”与推杆保持接触。 例如凹槽滚子式“凸轮”机构、等宽“凸轮”机构、等 径“凸轮”机构和共轭“凸轮”(或主回“凸轮”)机构。
当具有凹槽的圆柱 “凸轮”回转时，其 凹槽的侧面通过嵌于 凹槽中的滚子迫使推 杆绕其轴作往摆动， 从而控制刀架的进刀 和退刀运动。至于进 刀和退刀的运动规律 如何，则决定于凹槽 曲线的形状。
精选
“凸轮”机构在对开印刷机中的应 用
共轭“凸轮”机构是一 种形封闭的“凸轮”机构，不 需要复位弹簧来保持从动件与 “凸轮”的始终接触，在理论 上不可能有共振，比力封闭“ 凸轮”的运转速度更高。现在 印刷设备有些机构都采用共轭 “凸轮”机构驱动，如印刷机 下摆式递纸机构、下摆式前规 和递纸吸嘴机构，从而增加纸 张的稳纸时，提高纸张的定位 精度和套印精度，机构运动平 稳。
精选
巧克力输送“凸轮”机
当带有凹槽的圆柱 “凸轮”1连续等速 转动时，通过嵌于
其槽中的滚子驱动 从动件2往复移动， “凸轮”1每转动一 周，从动件2即从喂 料器中推出一块巧
克力并将其送至待
包装位置。
构
自动送料“凸轮” 1-圆柱“凸轮” 2精选直动从动件 3-毛坯
总结
虽然“凸轮”机构的 应用受到一定的限制，但还 是被广泛应用于各种机械中 ，特别是自动机械，自动线 中的机械控制装置中。
轮”直接推动的构件。因为在“凸轮”机构中推杆多是从动件
• (四)按“凸轮”与推杆保持接触的方法分
• （1）力封闭的“凸轮”机构，即利用推杆的重力 、弹簧力或其他外力使推杆与“凸轮”保持接触的 。
• （2）几何封闭的“凸轮”机构，即利用“凸轮”或 推杆的特殊几何结构使“凸轮”与推杆保持接触。 例如凹槽滚子式“凸轮”机构、等宽“凸轮”机构、等 径“凸轮”机构和共轭“凸轮”(或主回“凸轮”)机构。
当具有凹槽的圆柱 “凸轮”回转时，其 凹槽的侧面通过嵌于 凹槽中的滚子迫使推 杆绕其轴作往摆动， 从而控制刀架的进刀 和退刀运动。至于进 刀和退刀的运动规律 如何，则决定于凹槽 曲线的形状。
精选
“凸轮”机构在对开印刷机中的应 用
共轭“凸轮”机构是一 种形封闭的“凸轮”机构，不 需要复位弹簧来保持从动件与 “凸轮”的始终接触，在理论 上不可能有共振，比力封闭“ 凸轮”的运转速度更高。现在 印刷设备有些机构都采用共轭 “凸轮”机构驱动，如印刷机 下摆式递纸机构、下摆式前规 和递纸吸嘴机构，从而增加纸 张的稳纸时，提高纸张的定位 精度和套印精度，机构运动平 稳。
精选
巧克力输送“凸轮”机
当带有凹槽的圆柱 “凸轮”1连续等速 转动时，通过嵌于
其槽中的滚子驱动 从动件2往复移动， “凸轮”1每转动一 周，从动件2即从喂 料器中推出一块巧
克力并将其送至待
包装位置。
构
自动送料“凸轮” 1-圆柱“凸轮” 2精选直动从动件 3-毛坯
总结
虽然“凸轮”机构的 应用受到一定的限制，但还 是被广泛应用于各种机械中 ，特别是自动机械，自动线 中的机械控制装置中。
轮”直接推动的构件。因为在“凸轮”机构中推杆多是从动件
第4章凸轮机构课件
s=R-R cosθ
在此图中R=h/2， 当凸轮转角φ=Φ时，θ＝π，则θ/π=φ/Φ。 将R, θ代入上式并对φ求一阶和二阶导数，可得从动件在推程中 作简谐运动时的运动方程为
s
h 2
1
c
os
v
h
2
sin
(4-4)
a
2h
22
2
cos
当从动件按简谐运动规律运动时，如图4-1１所示，其加速 度曲线为余弦曲线，故又称为余弦加速度运动规律。由加速度 线图可知，这种运动规律在开始和终止两点处加速度有突变， 也会产生柔性冲击，只适用于中速场合。只有当加速度曲线保 持连续(如图4-1１中的虚线所示)时， 才能避免柔性冲击。
可以作出从动件的速度线图(v—φ线图)和从动件的加速度线图
(a—φ线图)， 它们统称为从动件的运动线图。
图4-7 尖顶移动从动件凸轮机构
4.2.1
1.
从动件在推程作等速运动时，其位移、速度和加速度的运 动线图如图4-8所示。在此阶段，经过时间t0(相应的凸轮转角为
Φ)，从动件完成升程h，所以从动件的速度v0＝h／t0为常数， 速
(2) 对从动件的运动规律有特殊要求，而凸轮转速又不高 时，应首先从满足工作需要出发来选择从动件的运动规律，其 次考虑其动力特性和是否便于加工。例如，对于图4-3所示的自 动机床上控制刀架进给的凸轮机构，为了使被加工的零件具有 较好的表面质量，同时使机床载荷稳定，一般要求刀具进刀时 作等速运动。在设计这一凸轮机构时，对应于进刀过程的从动 件的运动规律应选取等速运动规律。但考虑到全推程等速运动 规律在运动起始和终止位置时有刚性冲击，动力学特性较差， 可在这两处作适当改进，以保证在满足刀具等速进刀的前提下， 又具有较好的动力学特性。
在此图中R=h/2， 当凸轮转角φ=Φ时，θ＝π，则θ/π=φ/Φ。 将R, θ代入上式并对φ求一阶和二阶导数，可得从动件在推程中 作简谐运动时的运动方程为
s
h 2
1
c
os
v
h
2
sin
(4-4)
a
2h
22
2
cos
当从动件按简谐运动规律运动时，如图4-1１所示，其加速 度曲线为余弦曲线，故又称为余弦加速度运动规律。由加速度 线图可知，这种运动规律在开始和终止两点处加速度有突变， 也会产生柔性冲击，只适用于中速场合。只有当加速度曲线保 持连续(如图4-1１中的虚线所示)时， 才能避免柔性冲击。
可以作出从动件的速度线图(v—φ线图)和从动件的加速度线图
(a—φ线图)， 它们统称为从动件的运动线图。
图4-7 尖顶移动从动件凸轮机构
4.2.1
1.
从动件在推程作等速运动时，其位移、速度和加速度的运 动线图如图4-8所示。在此阶段，经过时间t0(相应的凸轮转角为
Φ)，从动件完成升程h，所以从动件的速度v0＝h／t0为常数， 速
(2) 对从动件的运动规律有特殊要求，而凸轮转速又不高 时，应首先从满足工作需要出发来选择从动件的运动规律，其 次考虑其动力特性和是否便于加工。例如，对于图4-3所示的自 动机床上控制刀架进给的凸轮机构，为了使被加工的零件具有 较好的表面质量，同时使机床载荷稳定，一般要求刀具进刀时 作等速运动。在设计这一凸轮机构时，对应于进刀过程的从动 件的运动规律应选取等速运动规律。但考虑到全推程等速运动 规律在运动起始和终止位置时有刚性冲击，动力学特性较差， 可在这两处作适当改进，以保证在满足刀具等速进刀的前提下， 又具有较好的动力学特性。
中职机械基础课件凸轮机构
中职《机械基础》课件凸轮机构pptxx年xx月xx日contents •凸轮机构概述•凸轮机构的工作原理•凸轮机构的基本参数•凸轮机构的常见故障与排除•凸轮机构的设计方法•凸轮机构的案例分析目录01凸轮机构概述由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成，通过凸轮的轮廓曲线对从动件产生一定的运动规律的机构。
凸轮机构的定义结构简单、紧凑，能够实现多种复杂的运动规律，因此在机械系统中得到广泛应用。
凸轮机构的特点凸轮机构的定义与特点凸轮机构的应用在各种机械中，凸轮机构主要用于改变运动形式、传递动力和实现预定运动规律。
例如，内燃机中的进气和排气阀、汽车的变速器、洗衣机中的进水和排水装置等。
凸轮机构的分类根据凸轮的形状和从动件的运动形式，凸轮机构可分为盘形凸轮机构、圆柱形凸轮机构、圆锥形凸轮机构等。
凸轮机构的应用与分类1凸轮机构的基本组成23凸轮的轮廓曲线控制着从动件的运动轨迹，是凸轮机构的核心构件。
凸轮从动件受到凸轮轮廓的控制，实现一定的运动规律。
从动件机架是凸轮机构的支撑框架，确定凸轮和从动件的位置关系。
机架02凸轮机构的工作原理凸轮机构的运动规律主要涉及凸轮机构中从动件的运动规律，即从动件在运动过程中跟随凸轮的轮廓曲线做出的运动。
凸轮机构的运动规律通常分为三种类型：等速运动规律、等加速等减速运动规律和简谐运动规律。
这些运动规律的特点和应用范围各不相同。
凸轮机构的运动规律凸轮机构的压力角与传动角01凸轮机构的压力角是指凸轮与从动件接触点处的法线与从动件运动方向之间的夹角。
02凸轮机构的压力角大小直接影响到凸轮机构的传动性能和使用寿命。
一般情况下，较小的压力角可以减小凸轮机构的动力学性能，而较大的压力角则会导致凸轮机构的使用寿命下降。
03传动角是指从动件的运动方向与凸轮的基圆切线之间的夹角。
传动角的大小直接影响到凸轮机构的传动效率和刚度。
凸轮机构的滑动摩擦是指凸轮与从动件接触表面之间的摩擦现象。
这种摩擦不仅会消耗能量，还会加速零件表面的磨损和疲劳。
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
画凸轮PPT课件
正偏距＝ 顺＋左 or 逆＋右
负偏距，反之。
负偏距＝ 顺＋右 or 逆＋左
平底推杆时，对压力角无影响。
O O
e ee e
六．平底推杆平底尺寸的确定
作图法设计凸轮廓线时
L
L
比较确定lmax
解析法设计凸轮廓线时
l OP＝BC v ds d ds dt dt d
lmax
0
1200
解： 1. 定比例尺l，确定 初始位置；
2. 定比例尺绘推杆 位移曲线；
3. 确定推杆反转运动 占据的各位置；
4. 确定推杆预期运动 占据的各位置；
5. 推杆高副元素族；
6. 推杆高副元素的包络线；
600
900
900
三、解析法设计凸轮廓线
1. 直动滚子推杆盘形凸轮机构 理论廓线方程 B(x, y)
x (s0 s) sin e cos y (s0 s) cos e sin
s0 r02 e2
实际廓线方程 B’(x’, y’)
与理论廓线等距，则理论廓线之
法线上取rr即为对应于B点的B’点。
x' x rr cos y' y rr sin
ds
d
max
y
-
B0
C
B
O
x
L 2lmax (5 ~ 7) mm
P
ds
d
lm ax
SUCCESS
THANK YOU
2019/6/25
第五章
凸轮机构的组成及类型 推杆运动规律 凸轮轮廓曲线的设计 凸轮机构基本尺寸的确定
负偏距，反之。
负偏距＝ 顺＋右 or 逆＋左
平底推杆时，对压力角无影响。
O O
e ee e
六．平底推杆平底尺寸的确定
作图法设计凸轮廓线时
L
L
比较确定lmax
解析法设计凸轮廓线时
l OP＝BC v ds d ds dt dt d
lmax
0
1200
解： 1. 定比例尺l，确定 初始位置；
2. 定比例尺绘推杆 位移曲线；
3. 确定推杆反转运动 占据的各位置；
4. 确定推杆预期运动 占据的各位置；
5. 推杆高副元素族；
6. 推杆高副元素的包络线；
600
900
900
三、解析法设计凸轮廓线
1. 直动滚子推杆盘形凸轮机构 理论廓线方程 B(x, y)
x (s0 s) sin e cos y (s0 s) cos e sin
s0 r02 e2
实际廓线方程 B’(x’, y’)
与理论廓线等距，则理论廓线之
法线上取rr即为对应于B点的B’点。
x' x rr cos y' y rr sin
ds
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B0
C
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O
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L 2lmax (5 ~ 7) mm
P
ds
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lm ax
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2019/6/25
第五章
凸轮机构的组成及类型 推杆运动规律 凸轮轮廓曲线的设计 凸轮机构基本尺寸的确定
凸轮机构及其设计PPT课件
间的函数关系。 刚性冲击——由于加速度发生突变，其值在理论上达到无穷大，导致从动件
产生非常大的惯性力。 柔性冲击——由于加速度发生有限值的突变，导致从动件产生有限值的惯性
力突变而产生有限的冲击。
压力角、许用压力角 ——从动件在高副接触点所受的法向力与从动件该 点的速度方向所夹锐角α 。压力角过大时，会使机 构的传力性能恶化。工程上规定其临界值为许用压 力角[α]。不同的机器的许用压力角要求不同，凸轮 机构设计时要求 α ≤ [α]。
2) 摆动从动件的压力角
如下图所示， ω1和ω2同向，P点是瞬心点，过 P作垂直于AB延长线得D。由ΔBDP得
tanα =BD/PD
（2）
由ΔADP得
BD =AD-AB= APcos(ψ0 +ψ)-l
P
PD= APsin(ψ0 +ψ)
n
由瞬心性质有 AP ω2 =OP ω1 = (AP-a) ω1
解得
s＝h[1-φ/Φ’ +sin(2πφ/Φ’)/2π] v＝hω[cos(2πφ/Φ’)-1]/Φ’ a＝-2πhω2 sin(2πφ/Φ’)/Φ’2
特点：无冲击，适于高速凸轮。
s
Φ v a
.
h φ
Φ’
φ
φ
21
改进型运动规律
单一基本运动规律不能满足工程要求时，
分别取一、二、五次项，就得到相应幂次的运动规律。
基本边界条件
凸轮转过推程运动角Φ ——从动件上升h 凸轮转过回程运动角Φ’——从动件下降h
将不同的边界条件代入以上方程组，可.求得待定系数Cபைடு நூலகம் 。
16
1） 一次多项式（等速运动）运动规律 边界条件
在推程起始点： φ =0， s=0 在推程终止点： φ =δ0 ，s=h 代入得：C0＝0， C1＝h/Φ
产生非常大的惯性力。 柔性冲击——由于加速度发生有限值的突变，导致从动件产生有限值的惯性
力突变而产生有限的冲击。
压力角、许用压力角 ——从动件在高副接触点所受的法向力与从动件该 点的速度方向所夹锐角α 。压力角过大时，会使机 构的传力性能恶化。工程上规定其临界值为许用压 力角[α]。不同的机器的许用压力角要求不同，凸轮 机构设计时要求 α ≤ [α]。
2) 摆动从动件的压力角
如下图所示， ω1和ω2同向，P点是瞬心点，过 P作垂直于AB延长线得D。由ΔBDP得
tanα =BD/PD
（2）
由ΔADP得
BD =AD-AB= APcos(ψ0 +ψ)-l
P
PD= APsin(ψ0 +ψ)
n
由瞬心性质有 AP ω2 =OP ω1 = (AP-a) ω1
解得
s＝h[1-φ/Φ’ +sin(2πφ/Φ’)/2π] v＝hω[cos(2πφ/Φ’)-1]/Φ’ a＝-2πhω2 sin(2πφ/Φ’)/Φ’2
特点：无冲击，适于高速凸轮。
s
Φ v a
.
h φ
Φ’
φ
φ
21
改进型运动规律
单一基本运动规律不能满足工程要求时，
分别取一、二、五次项，就得到相应幂次的运动规律。
基本边界条件
凸轮转过推程运动角Φ ——从动件上升h 凸轮转过回程运动角Φ’——从动件下降h
将不同的边界条件代入以上方程组，可.求得待定系数Cபைடு நூலகம் 。
16
1） 一次多项式（等速运动）运动规律 边界条件
在推程起始点： φ =0， s=0 在推程终止点： φ =δ0 ，s=h 代入得：C0＝0， C1＝h/Φ
《凸轮机构》课件
凸轮机构的检测与测量技术
常用检测方法
• 摄像测量 • 激光测量 • 经验法
测量技术的应用
• 凸轮运动参数测量 • 凸轮副尺寸测量 • 凸轮轴和轨迹测量
实验室检测和在 线监测
探索常见的凸轮机构检测 方法，以及在线监测在工 业生产中的应用。
凸轮机构的损坏和未来发展
凸轮机构的损坏模式分析 凸轮机构在自动化生产中的应用 凸轮机构的未来发展趋势
3
热处理和凸轮机构
介绍凸轮机构热处理的重要性以及常用的热处理方法。
凸轮机构的分析和优化
1 凸轮机构的转动力学分析
通过转动力学分析，研究凸轮机构的转动行为和相关参数。
2 凸轮机构的运动优化
了解如何通过设计和优化凸轮机构来提高其性能和工作效率。
3 凸轮机构的失效分析
探讨凸轮机构中可能出现的失效模式和如何进行失效分析。
解析工程师是如何优化凸轮机构以满足特定需 求和性能要求的。
凸轮机构的未来发展
展望凸轮机构在自动化生产和科技进步推动下 的前景和趋势。
凸轮机构的设计和分析
凸轮机构设计原则
探索凸轮机构设计的基本原则和步骤，以 确保其功能和性能的最佳表现。
凸轮运动曲线及特点
研究常见凸轮运动曲线的特点，如简谐曲 线、抛物线曲线和椭圆曲线。
凸轮机构的运动学分析
通过运动学分析，了解凸轮机构的运动特 性和关键参数。
举例：汽车凸轮轴设计
以汽车领域为例，深入分析和解释凸轮轴 在发动机中的设计和优化。
凸轮机构的制造和材料选择
1
凸轮机构的制造方法
介绍凸轮机构常见的制造方法，如车削、磨削和电火花加工。
2
凸轮机构中的材料选择
探讨在设计凸轮机构时，如何选择适当的材料以满足强度和耐磨性要求。
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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机构的命名
一般凸轮机构的命名原则: 布置形式+运动形式+推杆形状+凸轮形 状
对心直动尖顶从动件 盘形凸轮机构
偏置直动滚子从动件
盘形凸轮机构
.
17
小结：
一）按凸轮的形状分：
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
凸
尖顶从动件
轮 机
二）按从动件上高副元 素的几何形状分：
滚子从动件
构
平底从动件
的
对心移动从动件
分
移动从动件
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。
.
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。
从动件位移线图决定于 凸轮轮廓曲线的形状。
.
24
（二）从动件常用的运动规律
1.等速运动规律 2.等加速-等减速运动规律 3.简谐运动规律
.
25
s
1.等速运动规律
h
从动件在推程（或回程）的运动 速度为常数的运动规律。
作推程运动线图
s(h0)
v(h0)ω常数0,0
a0
O v v0
O a
∞
O
.
0
.
29
s h
3.余弦加速度运动规律：
O
从动件加速度在起点和终点存在 v
有限值突变，故有柔性冲击;
0/2 p h /20
若从动件作无停歇的升－降－升
O
连续往复运动，加速度曲线变为 a
连续曲线，可以避免柔性冲击;
O
可适用于高速的场合。
.
0/2 p22 h /202
0/2 -p22 h /202
0
凸轮 推杆
机架
.
3
（一）凸轮机构的应用及分类
1、凸轮机构的应用
当圆柱凸轮１匀速转动时，通过凹槽中的滚子驱使从动件２往 复移动。凸轮每回转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯， 送到加工位置。
.
4
（一）凸轮机构的应用及分类
1、凸轮机构的应用
.
5
（一）凸轮机构的应用及分类 凸轮机构的优缺点 优点： 构件少，运动链短，结构简单紧凑，
0 0
30
作业 P48 (1)，(3)
.
31
三 任务实施
（一）本任务的学习目标 图解法设计凸轮轮廓曲线
.
32
凸轮轮廓曲线的设计
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，进而对凸轮轮廓曲线进行 设计。
设计方法: 1.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。
三）按从动件的运动分
偏置移动从动件
类
摆动从动件
力锁合 四）按凸轮与从动件维持接
触（锁合）的方式分： 形锁合
.
18
二.任务分析和计划
（一）平面凸轮机构的工作过程和运动参数
1、基圆： 凸轮轮廓上最小向径为半径所画的圆。
2、偏距e： 从动件导路偏离凸轮回转中心的距离e。
.
19
.
20
从动件尖顶被凸轮轮廓推动，以一定的
3、推程：运动规律由离回转中心最近位置A到达
最远位置B的过程。
4、行程：
从动件在推程中上升的最大位移h。
5、推程运动角：
与推程相应的凸轮转角δ0。 δ0= ∠AOB
.
O
B'
h
A
δs' D δ0
δ0 ' δs
w
B
C
21
6、远停程：
凸轮由B转动到C，从动 件在最远位置停止不动。
7、远停程角：
从动件在最远位置停止 不动所对应的凸轮转角 δs。
2、凸轮机构的分类 1）按凸轮的形状分：
圆柱凸轮 （空间凸轮）
.
9
.
10
（一）凸轮机构的应用及分类
2、凸轮机构的分类 2）按从动件的形状分：
尖顶从动件
滚子从动件
.
平底从动件
11
（一）凸轮机构的应用及分类
2）按从动件的形状分：
.
12
（一）凸轮机构的应用及分类
3）按从动件的运动形式分：
移动从动件
δS = ∠BOC
.
O
B'
h
A
δs' D δ0
δ0 ' δs
w
B
C
22
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δ0 ' 。 δ0 ' =∠COD
9、近停程角：
与回程相应的凸轮转角δ0 ' 。
10、近停程角：
从动件在最近位置停止不动所 对应的凸轮转角δs'。
易于设计； 可使从动件得到各种预期的运动规律。
.
6
凸轮机构的优缺点
缺点： 高副为点、线接触，易磨损； 所以凸轮机构多用在传递动力不大的 场合。
.
7
（一）凸轮机构的应用及分类
2、凸轮机构的分类 1）按凸轮的形状分：
平
面
平
凸
面
轮
凸
轮
盘形凸轮
移动凸轮(Translating Cam)
.
8
§3-1凸轮机构的应用及分类
2.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。
.
33
1、图解法的原理 -
-
B1
s
rb
B0
B
e
假想给整个凸轮机构加上 一个与凸轮角速度大小相等 、方向相反的角速度（- ）， 凸轮将处于静止状态；机架则 以（ - ）的角速度围绕凸轮 原来的转动轴线转动；而从动 件一方面随机架转动，另一方 面又按照给定的运动规律相对 机架作往复运动。 ——反转法
δs' =∠AOD .
O
B'
h
A
δs' D δt
δh δs
w
B
C
23
11、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 或时间t，所画出的图形为位移曲线图。
O
B'
h
A
δs' D δ0
δ0 ' δs
w
B
C
s2
BC
h
A
δ0 δs
D Aδ1
δ0 ' δs' t
2p
升—停—降—停
任务三 凸轮机构
一.任务资讯
.
1
（一）凸轮机构的应用及分类
凸轮：具有控制从动件运动规律的某种曲线或凹槽的主动件。 作等速回转运动或往复移动。 凸轮机构：由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。
机架3
从动件2
1 O1
凸轮1
.
2
（一）凸轮机构的应用及分类
1、凸轮机构的应用(Application of Cams)
对心移动从动件
偏置移动从动件
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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
.
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
.
15
（一）凸轮机构的应用及分类
4）按凸轮高副的锁合方式分：形锁合(Profile Closure)。
沟槽凸轮
等宽凸轮
.
等径凸轮
16
O v 2h/0
O
a
A O
.
0/2
0
0/2
0
4h2/02
B 0/2
0 C
4h2/02
28
2.等加速-等减速运动规律
从动件在起点、中点和终点，因加速度有有限值突 变而引起推杆惯性力的有限值突变，并由此对凸轮 产生有限的冲击 ——柔性冲击 ★等加速等减速运动规律运动特性： ✓从动件在运动起始、中点和终止点存在柔性冲击； ✓适用于中速、中载的场合；