机械设计基础凸轮机构

1、第第4 4章章 凸轮机构凸轮机构n4.1 概述概述4.2 凸轮从动件的常用运动规律凸轮从动件的常用运动规律 n4.3 凸轮轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线设计4.4 凸轮机构基本参数的确定凸轮机构基本参数的确定作业：作业：(4-3,4,10,18*),14,17,19a4.1 概述概述n一、凸轮机构的构成和应用一、凸轮机构的构成和应用n 构成构成 应用应用 特点特点n二、凸轮机构的分类二、凸轮机构的分类n三、凸轮机构的基本名词术语三、凸轮机构的基本名词术语一、凸轮机构的构成和应用一、凸轮机构的构成和应用n由凸轮、从动件、机架组成的高副机构由凸轮、从动件、机架组成的高副机构n凸轮：凸轮：具有曲线状轮廓的

2、构件具有曲线状轮廓的构件n从动件从动件：与凸轮保持接触的作往复移动或摆动的：与凸轮保持接触的作往复移动或摆动的构件。构件。n原动件连续运动而从动件间歇运动原动件连续运动而从动件间歇运动n特点特点n设计适当的凸轮轮廓就可实现任意预期的运设计适当的凸轮轮廓就可实现任意预期的运动规律动规律 (从动件精确实现预定的运动规律从动件精确实现预定的运动规律)n结构简单、紧凑、设计方便结构简单、紧凑、设计方便n点或线接触，易磨损，加工较复杂点或线接触，易磨损，加工较复杂n广泛用于各种机械，特广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控别是自动机械、自动控制装置和装配生产线。制装置和装配生产线。凸轮机构的应用凸轮机

3、构的应用盘形凸轮机构盘形凸轮机构在印刷机中的应用在印刷机中的应用圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构在机械加工中的应用在机械加工中的应用n自动机床进刀机构n内燃机配气机构 n 二、凸轮机构的分类二、凸轮机构的分类n1按凸轮的形状分类按凸轮的形状分类n2按从动件形状和运动形式分类按从动件形状和运动形式分类n3按凸轮与从动件维持高副接触的按凸轮与从动件维持高副接触的 方式分类方式分类1 1按凸轮的形状分类按凸轮的形状分类盘状凸轮盘状凸轮移动凸轮移动凸轮圆柱凸轮圆柱凸轮2 2按从动件形状和运动形式分类按从动件形状和运动形式分类v 尖底从动件尖底从动件v 滚子从动件滚子从动件v 平底从动件平底从动件v 曲底从动件

4、曲底从动件直动从动件直动从动件摆动从动件摆动从动件按从动件形状和运动形式分类按从动件形状和运动形式分类对心式对心式偏置式偏置式直动从动件直动从动件摆动从动件摆动从动件3 3按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类v力封闭凸轮机构力封闭凸轮机构靠弹簧力或重力等维持凸轮与从动件的高副接触。靠弹簧力或重力等维持凸轮与从动件的高副接触。v形封闭凸轮机构形封闭凸轮机构等宽凸轮机构等宽凸轮机构凹槽凸轮机构凹槽凸轮机构等径凸轮机构等径凸轮机构共轭凸轮机构共轭凸轮机构槽凸轮机构槽两侧面的距离等于滚子直径。优点：锁和方式结构简单缺点：加大了凸轮的尺寸和重量等径凸轮机构 两滚子中心

5、间的距离始终保持不变。缺点：缺点：从动件运动规律的选择受到一定的限制从动件运动规律的选择受到一定的限制等宽凸轮机构 凸轮廓线上任意两条平行切线间的距离都等于框架内侧的宽度。缺点：从动件的运动规律的选择受到一定的限制，从动件的运动规律的选择受到一定的限制，当当180180范围内的凸轮廓线根据从动件运动规律确定范围内的凸轮廓线根据从动件运动规律确定后，其余后，其余180180内的凸轮廓线必须符合等宽原则内的凸轮廓线必须符合等宽原则主回凸轮机构(共轭凸轮机构)优点：克服了等宽、等径凸轮的缺点克服了等宽、等径凸轮的缺点缺点：结构复杂，制造精度要求高结构复杂，制造精度要求高 一个凸轮推动从一个凸轮推动从

6、动件完成正行程运动，动件完成正行程运动，另一个凸轮推动从动另一个凸轮推动从动件完成反行程的运动件完成反行程的运动按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类按凸轮与从动件维持高副接触的方式分类反凸轮机构反凸轮机构摆杆为主动件，凸轮为从动件摆杆为主动件，凸轮为从动件rb三、凸轮机构的基本名词术语三、凸轮机构的基本名词术语h s s s s dd0b0b so ,t360基圆基圆 基圆半径基圆半径rb推程推程推程运动角推程运动角 行程或升距行程或升距h远休止远休止远休止角远休止角 s回程回程回程运动角回程运动角 近休止近休止近休止角近休止角 s b 位移曲线位移曲线 从动件的从动件的运动线图运动线图 位移

7、曲线位移曲线反映了从动件的位移反映了从动件的位移s随时间随时间t或或凸凸轮转角轮转角 变化变化的规律。的规律。 速度曲线速度曲线反映了从动件的速度反映了从动件的速度v 随时间随时间t或或凸凸轮转角轮转角 变化变化的规律。的规律。 加速度曲线加速度曲线反映了从动件的加速度反映了从动件的加速度a随时间随时间t或或凸轮转角凸轮转角 变化变化的规律。的规律。 凸轮轮廓曲线的形状决定了从动件的运动规凸轮轮廓曲线的形状决定了从动件的运动规律。要使从动件实现某种运动规律，就要设计出与律。要使从动件实现某种运动规律，就要设计出与其相应的凸轮轮廓曲线。其相应的凸轮轮廓曲线。 4.2 4.2 凸轮从动件的运动规律

8、凸轮从动件的运动规律n一、引言一、引言n二、从动件常用运动规律二、从动件常用运动规律n三、组合运动规律三、组合运动规律n四、从动件运动规律的选择四、从动件运动规律的选择222ddddddddddddddddstvtvaststsv数学方程式数学方程式 位移方程位移方程s=s(s=s( ) ) 从动件运动规律的表示从动件运动规律的表示运动线图运动线图一、引言一、引言n 所谓从动件运动规律，是指从动件的位移所谓从动件运动规律，是指从动件的位移s s、速度速度v v、加速度、加速度a a随时间随时间 t t 或凸轮转角或凸轮转角变化的变化的规律。这种变化的规律可以用线图来表示，是凸规律。这种变化的规

9、律可以用线图来表示，是凸轮设计的依据。轮设计的依据。 正确选择和设计从动件的运动规律，是凸轮正确选择和设计从动件的运动规律，是凸轮机构设计的重要环节。机构设计的重要环节。 生产中对工作构件的运动要求是多种多样的。生产中对工作构件的运动要求是多种多样的。 速度要求：速度要求：例如自动机床中用来控制刀具进给例如自动机床中用来控制刀具进给运动的凸轮机构，要求刀具（从动件）在工作行程运动的凸轮机构，要求刀具（从动件）在工作行程时作等速运动。时作等速运动。 加速度要求：加速度要求：如内燃机配气凸轮机构，则要求如内燃机配气凸轮机构，则要求凸轮具有良好的动力学性能。凸轮具有良好的动力学性能。 位移要求：位移

10、要求：在某些控制机构中则只有简单的升在某些控制机构中则只有简单的升距要求。距要求。 人们经过长期的理论研究和生产实践，已经人们经过长期的理论研究和生产实践，已经积累了能适应多种工作要求的从动件典型运动特积累了能适应多种工作要求的从动件典型运动特性的运动曲线，即所谓性的运动曲线，即所谓“常用运动规律常用运动规律”。 设计凸轮机构时，通常只需根据工作要求，设计凸轮机构时，通常只需根据工作要求，从常用运动规律中选择适当的运动曲线。在一般从常用运动规律中选择适当的运动曲线。在一般情况下，推程是工作行程，要求比较严格，需要情况下，推程是工作行程，要求比较严格，需要进行仔细研究。回程一般要求较低，受力情况

11、也进行仔细研究。回程一般要求较低，受力情况也比推程阶段有利。比推程阶段有利。二、从动件常用运动规律二、从动件常用运动规律从动件的位移曲线为多项式类运动从动件的位移曲线为多项式类运动s c0 c1 c2 2 c3 3cn n（一）多项式运动规律（一）多项式运动规律常用的有一次、二次、五次等多项式类运动规律。常用的有一次、二次、五次等多项式类运动规律。1、等速运动规律、等速运动规律n（直线运动规律）（直线运动规律）n v =常数n s = v t 线性n a = 0 n运动的开始和终了，运动的开始和终了，从动件的加速度为无从动件的加速度为无限大限大无限大的惯性无限大的惯性力力刚性冲击刚性冲击 n用

12、于低速用于低速n不宜单独使用n 实际上，由于构件材料有弹性，加速实际上，由于构件材料有弹性，加速度和惯性力不至于达到无穷大，但仍将造度和惯性力不至于达到无穷大，但仍将造成强烈冲击。当加速度为正时，它将增大成强烈冲击。当加速度为正时，它将增大凸轮压力，使凸轮轮廓严重磨损；加速度凸轮压力，使凸轮轮廓严重磨损；加速度为负时，可能会造成用力封闭的从动件与为负时，可能会造成用力封闭的从动件与凸轮轮廓瞬时脱离接触，并加大力封闭弹凸轮轮廓瞬时脱离接触，并加大力封闭弹簧的负荷。因此这种运动规律只适用于低簧的负荷。因此这种运动规律只适用于低速，如自动机床刀具进给机构以及在低速速，如自动机床刀具进给机构以及在低速

13、下工作的一些凸轮控制机构。下工作的一些凸轮控制机构。2、等加速等减速运动规律、等加速等减速运动规律（抛物线运动规律）（抛物线运动规律）na = 常数常数 n起、中、终点加速度有起、中、终点加速度有限突变，有限惯性力引限突变，有限惯性力引起起柔性冲击柔性冲击nv = a t 两段斜直线两段斜直线n两段抛物线两段抛物线n用于用于低低中速中速221tas 149410h1423560sn两段抛物线nt=1:2:3:4ns=1:4:9:16n任一斜线 oo，以任意间距截取分点221tas 5次多项式运动规律的加速度对次多项式运动规律的加速度对凸轮转角的变化是连续曲线，因而没凸轮转角的变化是连续曲线，因

14、而没有惯性力引起的冲击现象，运动平稳有惯性力引起的冲击现象，运动平稳性好，可用于高速凸轮机构。性好，可用于高速凸轮机构。3. 3-4-53. 3-4-5多项式运动规律多项式运动规律 ( (五次多项式运动规律五次多项式运动规律) )位移方程式中位移方程式中5次多项式剩余项次多项式剩余项的次数为、，所以又称的次数为、，所以又称为为3-4-5多项式运动规律，多项式运动规律，无刚无刚性冲击，也无柔性冲击。性冲击，也无柔性冲击。)12018060()306030()61510(352432453423554433hahvhs（二）三角函数类基本运动规律（二）三角函数类基本运动规律1.余弦加速度运动规律余

15、弦加速度运动规律（简谐运动规律）（简谐运动规律）1234560 s1 23456h 该运动规律在推程的开该运动规律在推程的开始和终止瞬时，从动件的始和终止瞬时，从动件的加速度仍有突变，故存在加速度仍有突变，故存在柔性冲击柔性冲击。因此适用于中、。因此适用于中、低速场合。低速场合。vmaxa1 2 3456amax-amaxv1 23456cos22hhs，从动件的加速度按余弦规律从动件的加速度按余弦规律变化变化2.正弦加速度运动规律正弦加速度运动规律（摆线运动规律）（摆线运动规律）12345678sohsss=s-s21346h/2572sin2hs s12345678ovvmax123456

16、78oaamax-amax从动杆的加速度按正弦规律变化从动杆的加速度按正弦规律变化 速度及加速度曲速度及加速度曲线都是连续的，没有线都是连续的，没有任何突变，任何突变，既没有刚冲击、又没既没有刚冲击、又没有柔性冲击有柔性冲击，可适用于高速凸轮机可适用于高速凸轮机构。构。n基本运动规律的数学表达式简单，便于分析，而基本运动规律的数学表达式简单，便于分析，而且按此设计出的凸轮，加工方便简单，曾被广泛且按此设计出的凸轮，加工方便简单，曾被广泛采用。采用。n但随着工业及科学技术的不断发展，对凸轮机构但随着工业及科学技术的不断发展，对凸轮机构的要求愈来愈高，工作要求也更加多样复杂。的要求愈来愈高，工作要

17、求也更加多样复杂。n为了提高凸轮机构工作的可靠性和寿命，减小中、为了提高凸轮机构工作的可靠性和寿命，减小中、高速凸轮机构的振动噪音，适应中、高速重载的高速凸轮机构的振动噪音，适应中、高速重载的要求及满足机器对从动件运动特性的某些特殊要要求及满足机器对从动件运动特性的某些特殊要求，只用某种基本运动规律往往难以满足。求，只用某种基本运动规律往往难以满足。n为此，提出了改进型运动规律。通过把基本运动为此，提出了改进型运动规律。通过把基本运动规律合理地加以组合得到所要求的运动规律。规律合理地加以组合得到所要求的运动规律。n凸轮机构的要求愈来愈高，工作要求也更凸轮机构的要求愈来愈高，工作要求也更加多样复

18、杂。单一的运动规律不能满足运加多样复杂。单一的运动规律不能满足运动要求时，可以把基本运动规律合理地加动要求时，可以把基本运动规律合理地加以组合得到所要求的运动规律。以组合得到所要求的运动规律。n组合后的从动件运动规律应满足：组合后的从动件运动规律应满足：n1 1）工作对从动件特殊的运动要求；）工作对从动件特殊的运动要求；n2 2）能避免刚性冲击、柔性冲击；）能避免刚性冲击、柔性冲击；n3 3）使最大速度和最大加速度尽可能小。）使最大速度和最大加速度尽可能小。改进型等速运动规律改进型等速运动规律oa正弦加速度运动规律正弦加速度运动规律等速运动规律等速运动规律aos12avn消除了刚性冲击。消除了

19、刚性冲击。修正梯形组合运动规律修正梯形组合运动规律a1 2 3 45 6 7 8oa0等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律正弦加速度运动规律正弦加速度运动规律a=10.1250.50.875j=10.1250.50.875修正梯形组合运动规律修正梯形组合运动规律n改进型梯形加速度运动规律改进型梯形加速度运动规律n 等加速等减速运动规律，在加速度突变等加速等减速运动规律，在加速度突变处以正弦加速度曲线过渡而组成，这样，既具处以正弦加速度曲线过渡而组成，这样，既具有等加速等减速运动其理论最大加速度最小的有等加速等减速运动其理论最大加速度最小的优点，有消除了柔形冲击。优点，有消除了柔形冲击。 这

20、些因素又往往是互相制约的。因此，在选择这些因素又往往是互相制约的。因此，在选择或设计从动件运动规律时，必须根据使用场合、工或设计从动件运动规律时，必须根据使用场合、工作条件等分清主次综合考虑，确定选择或设计运动作条件等分清主次综合考虑，确定选择或设计运动规律的主要根据。规律的主要根据。在选择或设计从动件运动规律时，应考虑：在选择或设计从动件运动规律时，应考虑：a.a.是否满足机械的具体工作要求？是否满足机械的具体工作要求？b.b.凸轮机构是否具有良好的动力特性？凸轮机构是否具有良好的动力特性？c.c.所设计的凸轮廓线是否便于加工？所设计的凸轮廓线是否便于加工？一、凸轮轮廓曲线设计的基本原理一、

21、凸轮轮廓曲线设计的基本原理 二、二、凸轮轮廓曲线的凸轮轮廓曲线的图解法图解法 三、三、凸轮轮廓曲线的解析法（自学）凸轮轮廓曲线的解析法（自学）无论是采用作图法还是解析法设计凸轮廓无论是采用作图法还是解析法设计凸轮廓线，所依据的基本原理都是线，所依据的基本原理都是反转法原理反转法原理。一、凸轮轮廓曲线设计的基本原理一、凸轮轮廓曲线设计的基本原理n凸轮以角速度凸轮以角速度 转动，转动，从动件以要求的运动规从动件以要求的运动规律作上下往复运动律作上下往复运动n反转原理：反转原理：n给整个机构加给整个机构加 -运动运动n凸轮不动，凸轮不动，n机架反转，机架反转，n推杆作复合运动推杆作复合运动 随机架绕

22、以随机架绕以- - 反转反转相对机架以给定的运动规律运动。相对机架以给定的运动规律运动。n从动件的尖顶画出一条曲线从动件的尖顶画出一条曲线凸轮的轮廓曲线。凸轮的轮廓曲线。 二、凸轮轮廓曲线的二、凸轮轮廓曲线的图解法图解法1.对心直动尖顶从动件盘形凸轮廓线设计对心直动尖顶从动件盘形凸轮廓线设计 已知凸轮的基圆半径，凸轮角速度已知凸轮的基圆半径，凸轮角速度 和从动件的运动规律，设计该凸轮轮和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线廓曲线。设计步骤设计步骤n选比例尺，作位移曲线和基圆，选比例尺，作位移曲线和基圆，确定从动件尖顶的初始位置确定从动件尖顶的初始位置n将位移曲线将位移曲线s-和基圆的推、回和基

23、圆的推、回程各运动角作相同的若干等分程各运动角作相同的若干等分n(基圆基圆反向等分反向等分)n从基圆圆周沿以上导路截取对从基圆圆周沿以上导路截取对应的位移量应的位移量n用光滑曲线将各点联接起来，用光滑曲线将各点联接起来，即得到所求凸轮的轮廓曲线即得到所求凸轮的轮廓曲线rbos 1 3 5 7 8 60 120 90 90 60 120 1 2 90 a90 9 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 对心直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计对心直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径rb，凸轮角速，凸轮角速度度 和从动件的运动规律，设计该凸和从

24、动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线轮轮廓曲线。3 4 5 6 7 8 1876543210 11 9 12 13 14 1413121110915注意：注意：位移曲线纵坐标比例尺与基圆比例尺位移曲线纵坐标比例尺与基圆比例尺一致；一致；位移曲线横坐标与基圆等分数相等，位移曲线横坐标与基圆等分数相等，且排序号码一一对应。且排序号码一一对应。n偏置尖顶直动从动件移动中心线不通过凸轮轴心，反转后各移动中偏置尖顶直动从动件移动中心线不通过凸轮轴心，反转后各移动中心线均与偏距圆相切，即偏距圆的切线就是反转各位置的方向线。心线均与偏距圆相切，即偏距圆的切线就是反转各位置的方向线。2.偏置直动尖顶从动件盘形凸

25、轮廓线的设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计偏置直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计n偏置尖顶直动从动件移偏置尖顶直动从动件移动中心线不通过凸轮轴动中心线不通过凸轮轴心，反转后各移动中心心，反转后各移动中心线均与偏距圆相切，即线均与偏距圆相切，即偏距圆的切线就是反转偏距圆的切线就是反转各位置的方向线。各位置的方向线。n从动件位移沿着这些切从动件位移沿着这些切线从基圆开始向外量取。线从基圆开始向外量取。凸轮的轮廓曲线与推杆的相对运动关系凸轮的轮廓曲线与推杆的相对运动关系凸轮廓线设计的基本原理凸轮廓线设计的基本原理ea偏置直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计偏置直动

26、尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径rb，角速度，角速度 和从动件的运动规律及偏心距和从动件的运动规律及偏心距e，设计该凸轮轮廓曲线。设计该凸轮轮廓曲线。 选比例尺选比例尺 l，作位移作位移曲线、基圆曲线、基圆rb和偏距圆和偏距圆e。设计步骤设计步骤 等分位移曲线及反向等分位移曲线及反向等分各运动角，确定反转后等分各运动角，确定反转后对应于各等分点的从动件的对应于各等分点的从动件的位置。位置。o 6 1 2 3 4 5 7 8 1514 13 12 11 10 9 1514131211109k9k10k11k12k13k14k1512345678k1k2k3k5k4

27、k6k7k8 s 1 3 5 7 8 60 120 90 90 9 1113151 3 5 7 8 9 11 1312 14 10 确定反转后从动件尖确定反转后从动件尖顶在各等分点占据的位置顶在各等分点占据的位置。 将各尖顶点连接成一将各尖顶点连接成一条光滑曲线。条光滑曲线。n思考：尖顶思考：尖顶-滚子滚子3.3. 偏置直动滚子从动件盘形凸轮廓线的设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮廓线的设计n 对心直动滚子从动件盘形凸轮廓线的设计对心直动滚子从动件盘形凸轮廓线的设计rboa 对心直动滚子从动件盘形凸轮廓线的设计对心直动滚子从动件盘形凸轮廓线的设计已知凸轮的基圆半径已知凸轮的基圆半径rb，滚子半，滚

28、子半径径rr、凸轮角速度、凸轮角速度 和从动件的运动和从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。规律，设计该凸轮轮廓曲线。 以以滚子中心作为从动件尖顶滚子中心作为从动件尖顶，作理论轮廓曲线。作理论轮廓曲线。设计步骤设计步骤以以理论轮廓曲线上各点为圆心，理论轮廓曲线上各点为圆心，作滚子圆族及滚子圆族的内包络线，作滚子圆族及滚子圆族的内包络线，得实际轮廓曲线。得实际轮廓曲线。理论轮廓曲线理论轮廓曲线实际轮廓曲线实际轮廓曲线s 1 3 5 7 8 60 120 90 90 9 1113151 3 5 7 8 9 11 13 12 14 10 60 120 1 2 90 90 3 4 5 6 7 8 18

29、76543210 11 9 12 13 14 1413121110915理论理论廓线廓线实际实际廓线廓线滚滚子子rrn实际轮廓实际轮廓凸轮与从凸轮与从动件直接接触的廓线，动件直接接触的廓线，为凸轮的工作廓线。为凸轮的工作廓线。n理论轮廓理论轮廓对于滚子对于滚子从动件，把滚子圆心看从动件，把滚子圆心看作从动件的尖点，该点作从动件的尖点，该点的运动轨迹称为凸轮的的运动轨迹称为凸轮的理论廓线。理论廓线。n实际廓线与理论廓线是法向等距曲线。实际廓线与理论廓线是法向等距曲线。n基圆基圆以凸轮以凸轮上的最小半径为上的最小半径为半径所画的圆。半径所画的圆。n对于尖顶从动件来说，凸轮的理论轮廓和实际对于尖顶从

30、动件来说，凸轮的理论轮廓和实际轮廓重合。轮廓重合。4. 4. 对心直动平底从动件盘形凸轮廓线的设计对心直动平底从动件盘形凸轮廓线的设计n凸轮实际轮廓为凸轮实际轮廓为 直线族的包络线直线族的包络线 5.5.摆动尖顶从动件盘形凸轮机构摆动尖顶从动件盘形凸轮机构n与直动尖顶从动件盘形凸轮与直动尖顶从动件盘形凸轮廓线的设计方法基本类似廓线的设计方法基本类似n所不同的是推杆的预期运动所不同的是推杆的预期运动规律及作图设计中都要用推规律及作图设计中都要用推杆的角位移杆的角位移 n将直动从动件的将直动从动件的n位移位移s 改为角位移改为角位移 n行程行程h 改为角行程改为角行程maxn摆动尖顶从动件盘形凸轮

31、摆动尖顶从动件盘形凸轮n摆动滚子从动件盘形凸轮摆动滚子从动件盘形凸轮 作图法的缺点作图法的缺点繁琐、误差较大。繁琐、误差较大。 解析法的优点解析法的优点计算精度高、速度快，适合凸轮在数控机床上计算精度高、速度快，适合凸轮在数控机床上加工。加工。解析法的设计结果解析法的设计结果根据凸轮机构的运动学参数和基本尺寸的设计根据凸轮机构的运动学参数和基本尺寸的设计结果，求出结果，求出凸轮轮廓曲线的方程凸轮轮廓曲线的方程，利用计算机精确，利用计算机精确地计算出地计算出凸轮轮廓曲线上各点的坐标值凸轮轮廓曲线上各点的坐标值。4.4 凸轮机构基本参数的确定凸轮机构基本参数的确定 1、凸轮机构的压力角凸轮机构的压

32、力角 2、基圆半径的设计、基圆半径的设计 3、滚子半径的设计、滚子半径的设计 、凸轮机构的压力角、凸轮机构的压力角 不计摩擦时，凸轮对从动件作用力不计摩擦时，凸轮对从动件作用力方向线方向线nn与从动件上力作用点的速度方与从动件上力作用点的速度方向之间所夹的锐角。向之间所夹的锐角。压力角压力角有效分力有效分力f 需需驱动力驱动力 磨损磨损 效率效率 f ，无论凸轮驱动力多大，都无法无论凸轮驱动力多大，都无法使从动件产生运动使从动件产生运动自锁自锁 压力角压力角 凸轮的基圆半径、压力角凸轮的基圆半径、压力角定义在理论轮廓曲线上。定义在理论轮廓曲线上。压力角压力角 的取值的取值 设计基本尺寸时务必设

33、计基本尺寸时务必使使 max 许用压力角的推荐值：许用压力角的推荐值：工作行程工作行程对于移动从动件，对于移动从动件， =3040对于摆动从动件，对于摆动从动件， =4050非工作行程：可在非工作行程：可在7080之间选取之间选取 凸轮机构的压力角是凸轮设计的重要参数。凸轮机构的压力角是凸轮设计的重要参数。 运动过程中，压力角的大小是变化的。运动过程中，压力角的大小是变化的。 cnn22bddtanerses o bes0sdrb ds d 2、 基圆半径的设计基圆半径的设计1）凸轮基圆与压力角的关系凸轮基圆与压力角的关系 压力角对凸轮机构的受力状况压力角对凸轮机构的受力状况有直接影响，在运动规律选定之后，有直接影响，在运动规律选定之后，它主要取决于凸轮机构的基本结构它主要取决于凸轮机构的基本结构尺寸。尺寸。p为相对瞬心为相对瞬心: dd/dd/ddsttsvop 由由 bcp得得22b0ers vvp 对心移动从动件盘形凸轮机构对心移动从动件盘形凸轮机构e 0。结论结论移动从动件盘形凸轮机构的压力角移动从动件盘形凸轮机构的压力角 与基圆半径与基圆半径rb、从动件偏置方位和偏距从动件偏置方位和偏距e有关。有关。 2） 偏置方位的确定偏置方位的确定 偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力角偏置方位的选择应有利于减小凸轮机构推程时的压力角应当使从动件偏置在推程时瞬心应当