常用机构凸轮机构
4-3常用机构 -凸轮机构
（2）摆动从动杆
2.按从动杆结构形式 （1）尖顶
（2）滚子
（2）平底
三、凸轮机构的常用结构
凸轮轴 镶块式凸轮
整体式凸轮 组合式凸轮
四、从动件常 用的运动规律
1．等速运动规律
四、从动件常用 的运动规律
2．等加速等 减速运动规律
1.为保证滚子从动件凸轮机构从动件的运动规律不“失真”，滚子半径应该() A、小于凸轮理论轮廓曲线外凸部的最小曲率半径 B、小于凸轮实际轮廓曲线外凸部的最小曲率半径 C、大于凸轮理论轮廓曲线外凸部的最小曲率半径 D、大于凸轮实际轮廓曲线外凸部的最小曲率半径 2.从动件的运动速度规律，与从动件的运动规律是() A、同一概念 B、两个不同的概念 3.凸轮机构从动杆的端部形式没有()。 A、尖顶式 B、直动式 C、平底式 D、滚子式
二、凸轮机构的分类
按凸轮形状分
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
按从动件端部形状 和运动形式分
尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件
1.按凸轮形状分 (1)盘形凸轮例：绕线机、内燃机 (2)移动凸轮例：车床仿形机构 (3)圆柱凸轮例：横刀架进给机构 (4)圆锥凸轮例：升降机构中
2.按从动杆运动方式分 （1）移动从动杆
第三章§4-3凸轮机构学习目标 Nhomakorabea2
强化训练
知识要点
1、了解凸轮机构的组成、特点、类型及应用。 2、掌握从动件的运动规律。
(一)凸轮机构的组成、特点
凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件。 特点：能使从动件获得较复杂的运动规律。
机械设计基础第3章凸轮机构
2）运动线图（推程）：表3-1
s
h
3）运动特点：产生刚性冲击
ψ
∵ 从动件在运动开始和终止的瞬
Φ
t
时，因速度有突变，则加速度 v
a在理论上出现瞬时的无穷大，
hω/Φ
ψ
导致从动件突然产生非常大的 a
t
惯性力，因而使凸轮机构受到
ψ
极大的冲击，这种冲击称为刚
t
性冲击。
4）适用场合：低速运动或不宜单独使用。
ψ
点作各自的垂线与水平线，交点
v
Φ
即为s曲线上的点，光滑连接这
些点，得到s图。
ψ a
3）运动特点：产生柔性冲击
∵在首、末两点从动件的加速度
ψ
有突变，因此也有柔性冲击。
4）适用场合：中、低速运动。
4、正弦加速度（摆线）运动规律 从动件在运动过程中加速度呈正弦曲线规律变化。
1）运动方程：表3-1 s=h[ψ/Φ-sin(2πψ/Φ)/2π]
一、压力角α与作用力的关系
（前面已讲过）压力角α（或传动角γ）的大小反映 了机构传动性能的好坏。α↓( 或γ↑)，机构的传动性能越好。
压力角α：作用在从动件上的驱动力 方向（即沿接触点处的法线方向）与该力 作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角。 注意：对于滚子从动件，压力角要作在
理论廓线上。
F可分解为：F′= Fcosα——有效分力
4 2 3
1
图3-4
如图所示的靠模车削机 构，工件1转动时，并和靠模 板3一起向右移动，由于靠模 板的曲线轮廓推动，刀架2带 着车刀按一定的运动规律作 横向运动，从而车削出具有 曲线表面的手柄。
如图所示的绕线机构，当 具有凹槽的圆柱凸轮转动时， 迫使从动件作往复移动，从而 均匀地将线绕在轴上。
凸轮机构
凹 槽 凸 轮
等 宽 凸 轮
W
等 径 凸 轮 r1+r2 =const
r1 r2
主 回 凸 轮
作者：潘存云教授
它的缺点是：凸轮轮廓与从动件的接触为点或者线的接触，易于磨损，所以通常用于 凸轮机构的特点是：只需恰当的设计出凸轮轮廓曲线，便可使从动件得到任意的预期 传递不大的控制机构中。 运动规律，而且结构简单、紧凑，设计方便。
§六、 凸轮机构的应用和类型
平面连杆机构是一种低副机构，一般只能近似地实现给定的运动规律， 而且其设计也较为复杂。当从动件的位移、速度和加速度必须严格的按照 结构：三个构件、盘(柱)状曲线轮廓、从动件呈杆状。 预定规律变化时，尤其是当原动件作连续运动而从动件必须作周期性件间 歇运动时，则采用凸轮机构最为简便。
2)按推杆形状分(从动件类型）：尖顶、 滚子、 平底从动件。
特点： (1)尖顶从动件 尖顶能与复杂形状的凸轮轮廓保持接触，因而能实现任 尖顶－－构造简单、易磨损、用于仪表机构；
意预期的运动规律。但尖顶与凸轮是点接触，磨损快，所以只宜用于受力不大 的低速凸轮机构。 滚子――磨损小，应用广； (2)滚子从动件 如图3—3和图3—4所示，为了克服尖顶从动件的缺点， 在从动件的尖顶处安装一个滚子，即成为滚子从动件。滚子和凸轮轮廓之间为 平底――受力好、润滑好，用于高速传动。 滚动摩擦，耐磨损，可以承受较大载荷，所以是从动件中最常用的一种型式。 (1)盘形凸轮 盘形凸轮是一个绕固定轴转动并且轮廓向径变化的盘形零件，如 (3)平底从动件 如图3—1所示，这种从动件与凸轮轮廓表面接触的端面 (2)移动凸轮 当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作直线运动 为一平面。显然，平底不能与凹陷的凸轮轮廓相接触。这种从动件的优点是： (3)圆柱凸轮 将移动凸轮卷成圆柱体即成为圆柱凸轮，如图3—4所示。 当不考虑摩擦时，凸轮与从动件之间的作用力始终与从动件的平底相垂直。传 动效率较高，且接触面间易于形成油膜，利于润滑，故常用于高速凸轮机构。
机械常见旋转机构
机械常见旋转机构
常用旋转机构如下：
1、螺旋式旋转机构：由螺杆、螺母和机架组成通常它是将旋转运动转换为直线运动。
但当导程角大于当量摩擦角时，通常它是将旋转运动转换为直线运动。
特点：能获得很多的减速比和刀的增益;选择合适的螺旋机构导程角，可获得机构的自锁性。
2、凸轮式旋转机构：凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。
凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。
凸轮机构广泛地应用于轻工、纺织、食品、交通运输、机械传动等领域。
3、曲柄式旋转机构：曲柄连杆机构(crank train) 发动机的主要运动机构。
其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，同时将作用于活塞上的力转变为曲轴对外输出的转矩，以驱动汽车车轮转动。
曲柄连杆机构由活塞组、连杆组和曲轴、飞轮组等零部件组成。
常用机械机构介绍
常用机械机构介绍机械机构是由零部件和连接件组成的系统，用于转换和传递运动和力。
在工程领域，常用的机械机构有各种类型，包括齿轮传动、连杆机构、凸轮机构、蜗杆传动、皮带传动等。
本文将介绍这些常用的机械机构及其特点。
齿轮传动是最常见的机械传动方式之一。
它由两个或多个齿轮组成，通过齿轮的啮合传递运动和力。
齿轮传动可以实现速度和扭矩的变换，广泛应用于各种机械设备中。
齿轮传动有直齿轮传动、斜齿轮传动、锥齿轮传动等不同类型，每种类型都有其特定的应用场景和优势。
连杆机构是由连杆和连接件组成的机械系统，用于转换直线运动和旋转运动。
连杆机构常用于发动机、泵、压缩机等设备中，用于实现活塞的往复运动。
连杆机构的设计和优化对于提高设备的性能和效率具有重要意义。
凸轮机构是一种通过凸轮和摇杆、连杆等连接件实现运动传递的机械系统。
凸轮机构常用于各种自动化设备中，如机床、自动装配线等。
凸轮机构通过凸轮的不规则形状，可以实现复杂的运动轨迹和运动规律，具有很高的灵活性和可控性。
蜗杆传动是一种通过蜗杆和蜗轮实现速度和扭矩变换的机械传动方式。
蜗杆传动具有传动比稳定、噪音小、传动效率高等优点，常用于各种机械设备中，如提升机、输送机等。
皮带传动是一种通过皮带实现运动传递的机械传动方式。
皮带传动具有结构简单、传动平稳等优点，广泛应用于各种轻载、中载的传动系统中，如风扇、空调等。
除了上述介绍的常用机械机构外，还有很多其他类型的机械机构，如齿条传动、滑块机构、滚子传动等。
每种机械机构都有其特定的应用场景和优势，工程师在设计机械系统时需要根据具体的要求和条件选择合适的机械机构。
总的来说，机械机构是机械系统中至关重要的部分，它们通过各种方式实现运动和力的传递，保证设备的正常运转和性能的稳定。
工程师需要深入了解各种机械机构的特点和应用，才能设计出高效、稳定的机械系统。
希望本文能够帮助读者对常用机械机构有更深入的了解。
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。
机械设计基础凸轮机构及其他常用机构
凸轮机构具有结构简单、紧凑、设计灵活等优点，能够实现精确的位移、速度 和加速度控制，因此在自动化生产线、内燃机、压缩机、印刷机等众多领域得 到广泛应用。
凸轮机构的应用领域
总结词
凸轮机构广泛应用于自动化生产线、内燃机、压缩机、印刷机等领域，用于实现 精确的往复运动或摆动。
详细描述
在自动化生产线中，凸轮机构可用于控制传送带的启停、进给等动作；在内燃机 中，凸轮机构用于控制气门的开闭和汽油的喷射；在压缩机中，凸轮机构用于驱 动活塞的往复运动；在印刷机中，凸轮机构用于控制印版的滚筒运动。
高效率原则
凸轮机构的设计应保证运动传 递效率高，减少摩擦和能量损 失。
可靠性原则
凸轮机构的设计应保证其具有 足够的强度和刚度，能够承受
工作载荷和冲击。
凸轮机构的设计步骤
分析运动需求
明确凸轮机构需要实现的运动规律， 如推程、回程和停歇等阶段的要求。
选择凸轮类型
根据运动需求选择合适的凸轮类型， 如盘形、圆柱形或圆锥形等。
优点是可实现多种复杂的运动规律和运动 轨迹；缺点是连杆的铰链处易磨损，且不 适合用于高速传动。
05
凸轮机构的设计与优化
凸轮机构的设计原则
功能需求原则
凸轮机构的设计应满足预定的 运动规律和动力要求，如位移 、速度和加速度等参数应符合
工作需求。
结构简单原则
凸轮机构的结构应尽量简单， 减少零件数量，降低加工难度 和成本。
03
常用机构介绍
常用机构介绍
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04
凸轮机构与其他常用机构的比较
工作原理的比较
凸轮机构
通过凸轮的转动，使从 动件产生预期的运动规
律。
齿轮机构
生活中运用凸轮机构的例子
生活中运用凸轮机构的例子
凸轮机构是一种简单而有效的机械运动转换装置，它由凸轮和摆动件（如连杆）组成。
在生活中，我们经常可以看到使用凸轮机构的例子。
1. 汽车发动机
汽车发动机是一个复杂的凸轮机构系统。
凸轮轴通过凸轮的凸起来驱动汽缸内的凸轮滑块，从而控制气门的开启和关闭，实现进气、压缩、爆发和排气四个冲程。
这是汽车发动机能够正常工作的重要机构之一。
2. 厨房搅拌机
厨房搅拌机中也使用了凸轮机构，它由电机、凸轮轴和摆臂组成。
电机驱动凸轮轴旋转，摆臂随之摆动，使搅拌机的刀片转动，实现均匀的搅拌效果。
3. 矿物分离设备
在矿物分离设备中，也常常使用凸轮机构。
例如，浮选机中的凸轮机构可以控制气泡的喷射时间和喷射强度，从而实现对矿物的有效分离。
4. 长城保卫战中的投石机
在中国古代战争中，投石机是一种常用的攻城工具。
其中，较为著名的是明代的“筑城保卫战”中使用的巨型投石机。
这种投石机就是利用凸轮机构将能量传递到投石臂上，从而实现弹射石块的目的。
总之，凸轮机构在生活中的应用非常广泛，它为我们的生活带来
了便利和舒适。
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
凸轮机构
2 从动件的常用运动规律
一、基础知识
设计凸轮机构时，首先应根据工作要求确定从动件的运动规律， 然后按照这一运动规律设计凸轮轮廓线。 下面以尖顶直动从动件盘形凸轮机构为例，说明从动件的运 动规律与凸轮轮廓线之间的相互关系。
凸轮机构
1
凸轮机构的应用和类型
2
从动件的常用运动规律
1 凸轮机构的应用和类型
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 中应用非常广泛。
一、凸轮机构的组成 主要由： 凸轮、 从动件 机架 三个基本构件的组成。 凸轮机构是由具有曲线轮廓 或凹槽的构件，通过高副接触带 动从动件实现预期运动规律的一 种高副机构
1 凸轮机构的应用和类型
三、类型 2.按从动件的结构形式分 (2)滚子从动件 如图示。为了克服尖顶从动 件的缺点，在从动件的尖顶处安 装一个滚子，即成为滚子从动件。 滚子和凸轮轮廓之间为滚动 摩擦，耐磨损，可以承受较大载 荷，所以是从动件中最常用的一 种型式。 但滚子与转轴之间有间隙， 故不适用于高速的凸轮机构。
2 从动件的常用运动规律
一、基础知识 6.回程: 从动件尖顶以一定运动 规律回到起始位置，这个过 程称为回程。 7.回程运动角δh : 与回程对应的凸轮转角δh。
8.近休止角δs′:从动件在最近位置停留不动，凸轮转角δs′。
9.从动件位移线图:从动件位移S2与凸轮转角δ1之间的关系曲线。
2 从动件的常用运动规律
§3-3
凸轮机构的压力角
凸轮机构分类
凸轮机构分类凸轮机构是一种常见的机械传动装置，用于将旋转运动转换为直线或非旋转运动。
它以凸轮为基础设计，通过凸轮的形状和运动方式来实现特定的运动要求。
根据凸轮的形状和工作原理的不同，凸轮机构可以分为四种主要类型：滑动副凸轮机构、转动凸轮机构、连杆凸轮机构和滚子凸轮机构。
滑动副凸轮机构是最简单的一种凸轮机构，它由凸轮和滑块组成。
滑块沿着凸轮的轮廓线滑动，从而实现凸轮的运动要求。
滑动副凸轮机构常用于一些简单的运动要求，例如提升重物或控制门窗的开关。
转动凸轮机构是一种常见的凸轮机构，它由凸轮和摇杆组成。
凸轮的轮廓线决定了摇杆的运动方式。
当凸轮旋转时，摇杆跟随凸轮的轮廓线做往复运动，实现特定的功能。
转动凸轮机构常用于汽车发动机中的气门控制系统，通过凸轮的运动来控制气门的开闭。
连杆凸轮机构是一种复杂的凸轮机构，它由凸轮、连杆和曲柄轴组成。
凸轮的轮廓线决定了连杆的运动方式。
当凸轮旋转时，连杆跟随凸轮的轮廓线做往复运动，实现特定的功能。
连杆凸轮机构常用于内燃机中的曲轴连杆机构，通过凸轮的运动来驱动活塞做往复运动。
滚子凸轮机构是一种高精度的凸轮机构，它由凸轮和滚子组成。
滚子凸轮机构的凸轮轮廓线通常是非常复杂的曲线，滚子沿着凸轮轮廓线滚动，从而实现凸轮的运动要求。
滚子凸轮机构常用于需要高精度和高速度运动的场合，例如数控机床的进给系统。
除了以上四种常见的凸轮机构，还有一些特殊的凸轮机构，例如斜轮凸轮机构、伺服凸轮机构等。
这些凸轮机构都是根据具体的运动要求和设计需求而设计的，具有各自独特的特点和应用领域。
凸轮机构在机械传动中起着重要的作用。
它可以将旋转运动转换为直线或非旋转运动，实现各种不同的功能和应用。
不同类型的凸轮机构适用于不同的运动要求，设计和选择合适的凸轮机构是确保机械设备正常运行和高效工作的关键。
因此，对凸轮机构的分类和了解，对于机械工程师和设计师来说是非常重要的。
凸轮机构是一种常见的机械传动装置，根据凸轮的形状和工作原理的不同，可以将其分为滑动副凸轮机构、转动凸轮机构、连杆凸轮机构和滚子凸轮机构等四种主要类型。
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
凸轮机构的分类
凸轮机构是机械传动中常用的一种机构，它通过凸轮的旋转运动来实现机械零件的运动。
凸轮机构的种类很多，按照其结构和运动特点可以分为以下几类。
一、摇杆凸轮机构摇杆凸轮机构是最简单的凸轮机构之一，它由凸轮、摇杆和连接件组成。
摇杆的一端与凸轮相接触，另一端与被控件连接。
当凸轮旋转时，摇杆随之运动，从而带动被控件做相应的运动。
摇杆凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机中的气门机构、印刷机中的压印机构等。
二、滑块凸轮机构滑块凸轮机构由凸轮、滑块和连接件组成。
滑块与凸轮相接触，通过滑块的运动来带动被控件做相应的运动。
滑块凸轮机构具有结构简单、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中，如车床、钳工机床等。
三、曲柄凸轮机构曲柄凸轮机构由凸轮、曲柄、连杆和被控件组成。
曲柄与凸轮相接触，通过曲柄的旋转运动来带动连杆做相应的往复运动，从而带动被控件做相应的运动。
曲柄凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机中的连杆机构、农机中的割草机构等。
四、凸轮滚子机构凸轮滚子机构由凸轮、滚子和被控件组成。
滚子与凸轮相接触，通过滚子的滚动运动来带动被控件做相应的运动。
凸轮滚子机构具有运动平稳、噪音小等优点，广泛应用于各种机械设备中，如纺织机中的绞车机构、印刷机中的印刷机构等。
五、凸轮齿轮机构凸轮齿轮机构由凸轮、齿轮和被控件组成。
齿轮与凸轮相接触，通过齿轮的转动运动来带动被控件做相应的运动。
凸轮齿轮机构具有结构紧凑、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机中的凸轮轴机构、机床中的进给机构等。
六、凸轮链条机构凸轮链条机构由凸轮、链条和被控件组成。
链条与凸轮相接触，通过链条的运动来带动被控件做相应的运动。
凸轮链条机构具有结构简单、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中，如食品机械中的输送机构、纺织机中的绞车机构等。
总之，凸轮机构是机械传动中常用的一种机构，它具有结构简单、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中。
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。
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凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类
按形状分
盘形凸轮 移动凸轮 圆柱凸轮
按从动件端部形 状和运动形式分
尖顶从动件 滚子从动件 平底从动件
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凸轮机构的分类与特点 盘形凸轮
尖顶移动从动杆盘形凸轮机构 尖顶摆动从动杆盘形凸轮机构
滚子移动从动杆盘形凸轮机构 滚子摆动从动杆盘形凸轮机构
平底移动从动杆盘形凸轮机构 平底摆动从动杆盘形凸轮机构
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凸轮机构的分类与特点 移动凸轮
移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构
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凸轮机构的分类与特点 圆柱凸轮
圆柱凸轮机构 自动车床走刀机构
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凸轮机构的分类与特点
(二) 按从动件运动副元素的形状分
尖顶从动件
滚子从动件
平底从动件
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凸轮机构的分类与特点
(三) 按从动件的运动形式分
推程
等加速等减速运动规律前半程后半程s
2h
2
2
v
4h 2
a
4h 2 2
s
h
2h
2
(
)2
v
4h 2
(
)
4h 2 a 2
加速度曲线不连续，机构将产 生柔性冲击。等加速等减速运动规 律适用于中速轻载场合。
.
s h2 h2
,t
v
2h
,t a 4h2 2
基圆 基圆半径rb 推程 升距h
推程角
B
远休
B
远休止角s
回程
B0
S
rb
回程角
近休
S
近休止角s
s
h
O
D
D0
.
位移曲线
S S
,t
360º
24
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
二、从动件常用运动规律
位移线图
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25
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
1．等速运动规律 从动件上升（或下降）的速度为一常数。
180
2
120
3
v
s
h a
,t
速度曲线和加速度曲线连续，无刚性冲击和柔性冲击。 3-4-5次运动规律适用于高速中载场合。
.
31
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
组合运动规律 为了克服单一运动规律的某
h
v
h
1
cos
2
,t
a
2h 2 2
sin
2
v
vmax2h
速度曲线和加速度曲
,t
线连续，无刚性冲击和柔
a amax6.28h2 2
性冲击。正弦加速度运动
规律适用于高速轻载场
合。
,t
.
30
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
绕线机凸轮机构
.
6
圆柱凸轮输送机
自动车床凸轮机构
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7
凸轮机构的概述 靠模车削机构
靠模车削机构
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8
凸轮机构的概述
凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触， 迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆 动。
1－凸轮 2－从动件 3－机架
凸轮机构示意
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9
凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类 二、凸轮机构的应用特点
优点：结构简单紧凑，工作可靠，设计适当 的凸轮轮廓曲线，可使从动件获得任意预期的运 动规律。
缺点：凸轮与从动件（杆或滚子）之间以点或线 接触，不便于润滑，易磨损。
应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、仪 表、控制机构和调节机构中。
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20
凸轮机构设计的基本内容与步骤
1)根据工作要求，合理地选择凸轮机构的型式。
h
,t
v vmax1.57h
加速度曲线不连续，存在 柔性冲击。余弦加速度运动 规律适用于中速中载场合。
,t
a
amax4.93h2Φ 2
,t
.
29
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
⑷ 正弦加速度运动规律
s
推程
s h
1
2
sin
2
3–4–5次多项式运动规律 推程
s
h10
3
15
4
6
5
v
h
30
2
60
3
30
4
a
h 2 2
60
移动从动件
摆动从动件
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16
凸轮机构的分类与特点
(四)按凸轮与从动件维持高副接触(封闭)的方式分
力封闭型凸轮机构
弹簧力封闭
重力封闭
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17
凸轮机构的分类与特点
形封闭型凸轮机构
凹槽凸轮机构
等宽凸轮机构
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18
凸轮机构的分类与特点
形封闭型凸轮机构
等径凸轮机构
共轭凸轮机构
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19
凸轮机构的分类与特点
二、凸轮机构的应用特点
s
等速运动规律
位移线图
推程
s h
v h
a0
速度曲线不连续，机 构将产生刚性冲击。等速 运动规律适用于低速轻载 场合。
.
速度线图 加速度线图
h
,t
v
a
,t
,t
26
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
2．等加速等减速运动规律 从动件在行程中先作等加速运动，
后作等减速运动。
2 )根据机构工作要求、载荷情况及凸轮转速等， 确定从动件的运动规律。
3)根据凸轮在机器中安装位置的限制、从动件行 程、许用压力角及凸轮种类等，初步确定凸轮基 圆半径。
4)根据从动件的运动规律，用图解法或解析法设 计凸轮轮廓线。
5 )校核压力角及轮廓的最小曲率半径。
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21
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
,t
27
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
等加速等减速运动规律位移曲线画法
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凸轮机构工作过程及从动件运动规律
⑶ 余弦加速度运动规律
s
推程
s
h 2
1
cos
v h sin 2
a
2h 2 2 2
cos
一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律
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凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程
凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速 回转运动，从动件作往复移动
凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停” 的运动循环。
凸轮机构工作过程
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凸轮机构工作过程及从动件运动规律
凸轮机构基本名词术语
第七章 常用机构
运动副、机构与机构运动简图 平面连杆机构 凸轮机构和螺旋机构 间歇运动机构 机构的扩展与组合
第三节
凸轮机构和螺旋机构
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2
凸轮机构的概述
凸轮机构应用举例
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3
凸轮机构的概述 内燃机配气机构
内燃机配气机构
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4
凸轮机构的概述 自动车床走刀机构
自动车床走刀机构
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5
冲床凸轮机构