北京科技大学机械设计基础课件

应用
4.1 凸轮机构的类型和应用
应用
4.1 凸轮机构的类型和应用
应用
4.2 从动件的运动规律 运动过程和基本参数
基圆 —— 凸轮最小向径 rb为半径所作的圆 升距 —— 从动件上升的最大高度h
4.2 从动件的运动规律
按照从动件在一个循环中是否需要停歇及停在何处等， 可将凸轮机构从动件的位移曲线分成如下四种类型：
第四章 凸轮机构
4.1 凸轮机构的类型和应用 4.2 从动件的运动规律 4.3 凸轮轮廓的设计 4.4 凸轮机构设计中应注意的问题
4.1 凸轮机构的类型和应用
组成
凸轮是具有特定曲线轮廓或沟槽的构
3
件，通常在机构中作主动件；与凸轮接
2
触并被直接推动的构件称为从动件。
凸轮转动时，通过其曲线轮廓或沟槽推
类型
尖底：
结构简单 易磨损
滚子：
磨损较小 应用广泛 对凸轮廓线有限制
4.1 凸轮机构的类型和应用
类型
按照从动件运动方式分
尖底
滚子
摆动从动件
平底 直动从动件
4.1 凸轮机构的类型和应用
按照凸轮与从动件维持高副接触的方式分
形封闭
力封闭
类型
等径凸轮
槽凸轮
等宽凸轮
共轭凸轮
4.1 凸轮机构的类型和应用
s
s
OΦ
2π
ΦS
Φ ′ Φ ′S
ϕ
（1）升-停-降-停（RDRD型）
s
OΦ
2π
Φ′ Φ′S
ϕ
（2）升-降-停（RRD型）
s
2π
OΦ
ΦS
Φ′
ϕ
（3）升-停-降（RDR型）
OΦ
2π Φ′
ϕ
（4）升-回（RR型）
4.2 从动件的运动规律
常用从动件运动规律
等速
等加等减
简谐（余弦） 摆线（正弦）
4.3 凸轮轮廓的设计
假设凸轮不动，从动件随导路一起以–ω
转动，同时又在导路中相对凸轮移动。 从动件尖端始终与凸轮接触。反转后，从
动件尖端的运动轨迹，即为凸轮轮廓曲线。
4.3 凸轮轮廓的设计
移动尖端从动件盘形凸轮机构
已知设计要求: 基圆半径rb ，从动件的运动
规律,偏距e,凸轮角速度ω.
步骤： 1.绘制从动件的位移曲线、偏距圆等； 2.在偏距圆上找出与位移曲线相对应的位置； 3.找出从动件反转后的位置（画切线） 4.根据从动件的位移找出B1、B2、、、 5.将B1、B2、、、连成光滑曲线。
4.3 凸轮轮廓的设计
移动滚子从动件盘形凸轮机构
理论廓线 —— 滚子中心轨迹 实际廓线 —— 滚子圆的包络线 （等距曲线）
4.4 凸轮机构设计中应注意的问题
滚子从动件凸轮机构的运动失真
理论廓线 —— 滚子中心轨迹 实际廓线 —— 滚子圆的包络线 （等距曲线）
ρ ：理论廓线的曲率半径
a
ρa ：实际廓线的曲率半径
1
动从动件实现预期的运动规律。
凸轮机构：是由凸轮、从动件和机架组 成的一种高副机构。
1 —— 凸轮 2 —— 从动件 3 —— 机架
4.1 凸轮机构的类型和应用
类型
按照凸轮的形状分
圆柱凸轮
盘状凸轮
移动凸轮
4.1 凸轮机构的类型和应用
按照从动件底端形状分
平底：
润滑状况好 效率高 用于外凸凸轮
特点
优点： 结构简单、紧凑 基本上可以实现任意的运动规律
缺点： 由于高副接触，易磨损 从动件行程不易过大
适用场合： 传力较小、运动灵活、运动规律复杂的的场合
4.1 凸轮机构的类型和应用
应用
4.1 凸轮机构的类型和应用
应用
4.1 凸轮机构的类型和应用
应用
4.1 凸轮机构的类型和应用
ρa
Hale Waihona Puke 4.4 凸轮机构设计中应注意的问题
滚子从动件凸轮机构的运动失真
ρ > rr ρa > 0
ρ = rr ρa = 0
ρ < rr ρa < 0