凸轮机构及间歇机构资料
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一 节 凸 轮 机 构 概 述
凸轮、从动件和机架三个 构件组成。 其中凸轮是一个具有曲 线轮廓或凹槽的构件，通 常做连续的等速运动 。 从动件按一定的规律作 间歇或连续的直线往复运 动或摆动。
凸轮按形状分类：
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述
盘形凸轮和移动凸轮与从动件之间的相对运动为平面运动； 而圆柱凸轮与从动件之间的相对运动为空间运动， 所以前两者属于平面凸轮机构，后者属于空间凸轮机构。
h s h ' h v ' ' a0
sh ； [, ' ] 当 时， s 0 可以解 ' 时， 回程时， c0 h c1 h / ' 代入上式可以得出 出待定常数，
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
凸轮机构的优点：只须设计适当的凸轮轮廓，便可以使从动 件得到任意 的预期运动，而且结构简单紧凑，设计方
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述
便，因此在自动机械、各种仪器仪表、各种电气开关中得 到广泛的应用。
凸轮机构的缺点：凸轮轮廓与从动件作用间为点或线接触，
易于磨损，所以通常用于传力不大的控制机构中。
2h 2 s 2
4h v 2
4 h a 2
2
推程后半段,即 [ / 2, ]时从动件作等减速运动 ， 其边界条件为：
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
1. / 2 时，s h / 2, v 2h / 2. 时，s h, v 0 可以求得： c0 h c1 4h / c2 2h / 2
从动件按等速运 动规律运动时的位移、 速度、加速度对凸轮 转角的变化曲线如左 图所示。
从图中可以看出 ' 从动件在行程的起点 与终点处(O, A，B)， 由于速度发生突变， 加速度在理论上无穷 大。导致从动件产生 非常大的冲击惯性力， 称为刚性冲击。
2) 等加速和等减速运动规律
s c0 c1 c2 2 c3 3 cn n v (c1 2c2 1 3c3 2 ncn n 1 )
s c0 c1 v c1 a0
s0； 时， s h 可以解 推程时， [0, ] 当 0 时， 出待定常数，c0 0 c1 h / 代入上式可以得出
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
h s h v a0
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
h s (1 cos ) 2 h v sin 2 h 2 2 a cos 2 2
'
2）有（0，A，B，C，D）五 点的加速度有突变，因而从动 件的惯性力也有突变。由于加 速度的突变为一有限值，故惯 性力的突变也是有限值，对凸 轮机构的冲击也是有限的，故 称为柔性冲击。
二）.简谐运动规律 在运动始末点（A、E点）， 加速度有变化－柔性冲击，只适 于中速；当从动件作连续升-降 循环运动时，加速度曲线连续， 无冲击，可用于高速凸轮机构。
本节结束
§3-2
凸轮从动件的运动规律
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、 加速度与凸轮转角（时间）之间的关系。
基圆 r0 :凸轮轮廓的最小向径为半径做的圆。
推程运动角 远休止角 回程运动角 近休止角
一）.多项式运动规律
多项式运动规律的一般形式 第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
2.凸轮按从动件的型式分以下三种： a.尖底从动件：能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可以实现任意运动规律。
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述 缺点：尖头易磨损，用于低速小载荷中。
b.滚子从动件：耐磨损，承载大，常用。 c.平底从动件：可以保持从动件的受力方向不变，接触部分易于形成楔形油膜，
常用于高速凸轮机构中。
2 2h 4 h 4 h 2 s h 2 ( ) v 2 ( ) a 2
同理可以求出回程的运动方程
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
这是n=2时从动杆的运动规律 图，从图上可以看出： 1）位移曲线为凸轮转角的二 次函数，为抛物线方程。
2学时课程来自百度文库
第三章 凸轮机构及间歇机构
2学时课程
本章重点：
1.凸轮机构的运动规律；
2.凸轮轮廓的设计。
本章难点：
1.解析法设计凸轮的轮廓。
章节分布：
§3-1 凸轮机构概述
§3-2 凸轮从动件的运动规律 §3-3 凸轮轮廓设计
§3-4
间歇机构介绍
§3-1
凸轮机构概述
一 凸轮机构的组成 及凸轮 第 的形状
s c0 c1 c2 2 c3 3 cn n v (c1 2c2 3c3 2 ncn n 1 ) a 2 (2c2 6c3 n(n 1)cn n 2 )
1) 等速运动规律 定义：指凸轮以等角速 度转动时，从动件的运 动速度为常量。 在上式中当n=1时可以得 出从动件的运动方程。
定义：指凸轮以等角速度转动时， a 2 (2c2 6c3 n(n 1)cn n2 ) 从动件在一个行程中，前半段作 等加速运动，后半段作等减速运 在多项式中当n=2时可以 动。 得出从动件的运动方程。
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
推程前半段,即 [0, / 2]时从动件作等加速运动 ， 其边界条件为： 1. 0 时，s 0, v 0 2. / 2 时，s h / 2 可以求得： c0 0 c1 0 c2 2 h / 2
凸轮、从动件和机架三个 构件组成。 其中凸轮是一个具有曲 线轮廓或凹槽的构件，通 常做连续的等速运动 。 从动件按一定的规律作 间歇或连续的直线往复运 动或摆动。
凸轮按形状分类：
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述
盘形凸轮和移动凸轮与从动件之间的相对运动为平面运动； 而圆柱凸轮与从动件之间的相对运动为空间运动， 所以前两者属于平面凸轮机构，后者属于空间凸轮机构。
h s h ' h v ' ' a0
sh ； [, ' ] 当 时， s 0 可以解 ' 时， 回程时， c0 h c1 h / ' 代入上式可以得出 出待定常数，
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
凸轮机构的优点：只须设计适当的凸轮轮廓，便可以使从动 件得到任意 的预期运动，而且结构简单紧凑，设计方
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述
便，因此在自动机械、各种仪器仪表、各种电气开关中得 到广泛的应用。
凸轮机构的缺点：凸轮轮廓与从动件作用间为点或线接触，
易于磨损，所以通常用于传力不大的控制机构中。
2h 2 s 2
4h v 2
4 h a 2
2
推程后半段,即 [ / 2, ]时从动件作等减速运动 ， 其边界条件为：
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
1. / 2 时，s h / 2, v 2h / 2. 时，s h, v 0 可以求得： c0 h c1 4h / c2 2h / 2
从动件按等速运 动规律运动时的位移、 速度、加速度对凸轮 转角的变化曲线如左 图所示。
从图中可以看出 ' 从动件在行程的起点 与终点处(O, A，B)， 由于速度发生突变， 加速度在理论上无穷 大。导致从动件产生 非常大的冲击惯性力， 称为刚性冲击。
2) 等加速和等减速运动规律
s c0 c1 c2 2 c3 3 cn n v (c1 2c2 1 3c3 2 ncn n 1 )
s c0 c1 v c1 a0
s0； 时， s h 可以解 推程时， [0, ] 当 0 时， 出待定常数，c0 0 c1 h / 代入上式可以得出
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
h s h v a0
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
h s (1 cos ) 2 h v sin 2 h 2 2 a cos 2 2
'
2）有（0，A，B，C，D）五 点的加速度有突变，因而从动 件的惯性力也有突变。由于加 速度的突变为一有限值，故惯 性力的突变也是有限值，对凸 轮机构的冲击也是有限的，故 称为柔性冲击。
二）.简谐运动规律 在运动始末点（A、E点）， 加速度有变化－柔性冲击，只适 于中速；当从动件作连续升-降 循环运动时，加速度曲线连续， 无冲击，可用于高速凸轮机构。
本节结束
§3-2
凸轮从动件的运动规律
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
从动件的运动规律是指从动件的位移、速度、 加速度与凸轮转角（时间）之间的关系。
基圆 r0 :凸轮轮廓的最小向径为半径做的圆。
推程运动角 远休止角 回程运动角 近休止角
一）.多项式运动规律
多项式运动规律的一般形式 第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
2.凸轮按从动件的型式分以下三种： a.尖底从动件：能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可以实现任意运动规律。
第 一 节 凸 轮 机 构 概 述 缺点：尖头易磨损，用于低速小载荷中。
b.滚子从动件：耐磨损，承载大，常用。 c.平底从动件：可以保持从动件的受力方向不变，接触部分易于形成楔形油膜，
常用于高速凸轮机构中。
2 2h 4 h 4 h 2 s h 2 ( ) v 2 ( ) a 2
同理可以求出回程的运动方程
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
这是n=2时从动杆的运动规律 图，从图上可以看出： 1）位移曲线为凸轮转角的二 次函数，为抛物线方程。
2学时课程来自百度文库
第三章 凸轮机构及间歇机构
2学时课程
本章重点：
1.凸轮机构的运动规律；
2.凸轮轮廓的设计。
本章难点：
1.解析法设计凸轮的轮廓。
章节分布：
§3-1 凸轮机构概述
§3-2 凸轮从动件的运动规律 §3-3 凸轮轮廓设计
§3-4
间歇机构介绍
§3-1
凸轮机构概述
一 凸轮机构的组成 及凸轮 第 的形状
s c0 c1 c2 2 c3 3 cn n v (c1 2c2 3c3 2 ncn n 1 ) a 2 (2c2 6c3 n(n 1)cn n 2 )
1) 等速运动规律 定义：指凸轮以等角速 度转动时，从动件的运 动速度为常量。 在上式中当n=1时可以得 出从动件的运动方程。
定义：指凸轮以等角速度转动时， a 2 (2c2 6c3 n(n 1)cn n2 ) 从动件在一个行程中，前半段作 等加速运动，后半段作等减速运 在多项式中当n=2时可以 动。 得出从动件的运动方程。
第 二 节 凸 轮 从 动 件 的 运 动 规 律
推程前半段,即 [0, / 2]时从动件作等加速运动 ， 其边界条件为： 1. 0 时，s 0, v 0 2. / 2 时，s h / 2 可以求得： c0 0 c1 0 c2 2 h / 2