第03章 凸轮机构

1、 凸轮机构是由凸轮机构是由凸轮凸轮(Cam)、从动件从动件(follower)、机架机架(frame)组成的高副机构组成的高副机构.凸轮机构的组成凸轮机构的组成Compositions of Cam Mechanismsn移动凸轮移动凸轮nTranslating camn圆柱凸轮圆柱凸轮nCylinderical camn曲面从动件曲面从动件(Curve-faced)n滚子从动件滚子从动件(Roller)n摆动从动件摆动从动件Oscillating followern空间凸轮机构空间凸轮机构 Spatial cam mechanisms力封闭凸轮机构力封闭凸轮机构（Force-closed c

2、am mechanisms)形封闭凸轮机构形封闭凸轮机构（Form-closed cam mechanisms)2.凸轮机构的功能凸轮机构的功能 实现无特定运动规律实现无特定运动规律要求的工作行程要求的工作行程 实现有特定运动规律实现有特定运动规律要求的工作行程要求的工作行程 实现有特殊要求的工实现有特殊要求的工作行程作行程 实现复杂的运动轨迹实现复杂的运动轨迹回程：回程： 从动件从距转动中心最远的位置运动到最靠近转动中心位置的行从动件从距转动中心最远的位置运动到最靠近转动中心位置的行程，相应凸轮的转角称为会程运动角程，相应凸轮的转角称为会程运动角。推程开始时：推程开始时：t=0,=0,s=0

3、。回程开始时：。回程开始时：t=0, =0,s=h0hshva(1)0shhva 特点：有刚性冲击特点：有刚性冲击 使用场合：使用场合： 低速轻载低速轻载特点：特点：有柔性冲击有柔性冲击 使用场合：使用场合：中速轻载，中速轻载，当从动件无当从动件无歇止的升、歇止的升、降、升运动降、升运动时可用于高时可用于高速场合。速场合。因为位移曲线为二次曲线，故又称抛物线运动规律因为位移曲线为二次曲线，故又称抛物线运动规律2223331cos()2sin()2cos()2sin()2hshvhahj (0) 2223331cos()2sin()2cos()2sin()2hshvhahj (0) 特点：有柔性

4、冲击特点：有柔性冲击 使用场合：中速轻载，当从动件无歇止使用场合：中速轻载，当从动件无歇止的升、降、升运动时可用于高速场合的升、降、升运动时可用于高速场合 又称余弦加速度运动又称余弦加速度运动(0) (0) 2223312sin()221cos()22sin()42cos()shhvhahj 22233121sin()221cos()22sin()42cos()shhvhahj 特点：无冲击。特点：无冲击。 使用场合：高速加速度为正弦曲线，故又称余弦加速度运动使用场合：高速加速度为正弦曲线，故又称余弦加速度运动凸轮轮廓曲凸轮轮廓曲线的设计方线的设计方法有两种：法有两种：1. 作图法作图法 2.

5、 解析法解析法通过建立凸轮轮廓曲线的方程，确定轮廓曲线通过建立凸轮轮廓曲线的方程，确定轮廓曲线上各点的坐标，求出凸轮的轮廓曲线。上各点的坐标，求出凸轮的轮廓曲线。00 ()sincos ()cossinxKNKHsseyBMBNMNsse220bsre00, ()sin()cosbbbesrxrsyrscossinrrxxryxr dydx1/()dytgdxdxdxdytgdydd 由此可以导出：由此可以导出：2222/cos, sindyddxddxdydxdydddd于是：于是：2222/ /y =yrrdydxxrdxdydddxdrdxdydd 00()sincos()cossinx

6、sseysse例如右图所示的凸轮例如右图所示的凸轮机构，解析计算时理机构，解析计算时理论廓线的方程应为：论廓线的方程应为：00()sincos()cossinxsseysse刀具半径大于滚子半径刀具半径大于滚子半径（rcrr)刀具半径小于滚子半径刀具半径小于滚子半径（rcrr时，时， a0。实际廓。实际廓线可以作出。线可以作出。当当 =rr时，时， a=0。实际廓。实际廓线上出现尖点。线上出现尖点。当当 ,rr时，时， a0，即可获得外凸轮廓，即可获得外凸轮廓曲线。但曲率半径太小容易磨损，曲线。但曲率半径太小容易磨损，故应使轮廓曲线各处的故应使轮廓曲线各处的 。即即22/ bd sdrs22min bd