机械设计基础第四章 凸轮机构及其他常用机构

1、二、凸轮机构的分类凸轮机构分类凸轮机构分类1 1、按两活动构件之间、按两活动构件之间相对运动特性分类相对运动特性分类2 2、按从动件运动副、按从动件运动副元素形状分类元素形状分类3 3、按凸轮高副的锁、按凸轮高副的锁合方式分类合方式分类平面凸轮机构平面凸轮机构空间凸轮机构空间凸轮机构盘形凸轮盘形凸轮移动凸轮移动凸轮 尖顶从动件滚子从动件平底从动件力锁合力锁合形锁合形锁合1、按两活动构件之间的相对运动特性分类、按两活动构件之间的相对运动特性分类（1 1）平面凸轮机构）平面凸轮机构 1 1）盘形凸轮）盘形凸轮 2 2）移动凸轮）移动凸轮 （ 2 2）空间凸轮机构）空间凸轮机构2 2、按从动件运动副

2、元素形状分类、按从动件运动副元素形状分类（1 1） 直动尖顶从动件直动尖顶从动件对心直动尖顶从动件对心直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件偏置直动尖顶从动件（2 2）直动滚子从动件）直动滚子从动件（3 3）直动平底从动件）直动平底从动件 根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从根据运动形式的不同，以上三种从动件还可分为直动从动件，摆动从动件，平面复杂运动从动件。动件，摆动从动件，平面复杂运动从动件。摆动滚子从动件摆动滚子从动件摆动尖顶从动件摆动尖顶从动件凸轮机构的优缺点：凸轮机构的优缺点： 只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现预期的运动规律；

3、结构简单、紧凑、工作可靠。预期的运动规律；结构简单、紧凑、工作可靠。 凸轮为高副接触（点或线），压强较大，容易磨凸轮为高副接触（点或线），压强较大，容易磨损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。损，凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。优点优点：缺点：缺点：凸轮基圆半径凸轮基圆半径从动件推程从动件推程从动件回程从动件回程推程运动角推程运动角回程运动角回程运动角从动件远从动件远( (近近) )休休远（近）休止角远（近）休止角一、凸轮机构的运动循环及基本名词术语二、从动件运动规律等速运动规律等速运动规律h0s0s等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律 0s0sh余弦加速度（简谐）运动规律余弦加速度（简谐）

4、运动规律 0s0sh正弦加速度（摆线）运动规律正弦加速度（摆线）运动规律 0s0sh3-4-53-4-5多项式运动规律多项式运动规律 0s0sh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冲击外，还应该考虑各种运动规律的速度幅值 、加速、加速度幅值度幅值 及其影响加以分析和比较。及其影响加以分析和比较。maxvmaxamaxvmaxamaxmv从动件动量从动件动量maxma从动件惯性力从动件惯性力对于重载凸轮机构，应选择对于重载凸轮机构，应选择 值较小的运动规律；值较小的运动规

5、律；对于高速凸轮机构，宜选择对于高速凸轮机构，宜选择 值较小的运动规律。值较小的运动规律。maxvmaxa一、滚子半径的选择一、滚子半径的选择rar1. 凸轮理论轮廓的内凹部分凸轮理论轮廓的内凹部分工作轮廓曲率半径工作轮廓曲率半径 、理论轮廓曲率半径、理论轮廓曲率半径 与滚子半径与滚子半径 三三者之间的关系为：者之间的关系为：arr理论轮廓理论轮廓工作轮廓工作轮廓滚子滚子a2. 凸轮理论轮廓的外凸部分凸轮理论轮廓的外凸部分rar工作轮廓曲率半径工作轮廓曲率半径 理论轮廓曲率半径理论轮廓曲率半径 与滚子半径与滚子半径 三者之间三者之间关系为：关系为：arr0arrrr0a0arr 二、槽轮机构的

6、组成及其工作原理二、槽轮机构的组成及其工作原理主动拨盘主动拨盘从动槽轮从动槽轮锁止弧锁止弧锁止弧锁止弧径向槽径向槽圆柱销圆柱销主动拨盘转动主动拨盘转动圆柱销进入径向槽圆柱销进入径向槽锁止弧松开锁止弧松开从动槽轮转动从动槽轮转动拨盘转过角拨盘转过角2 1槽轮转过槽轮转过2 2圆柱销脱出径向槽圆柱销脱出径向槽槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住槽轮另一锁止弧被拨盘锁止弧锁住拨盘转动、槽轮静止拨盘转动、槽轮静止1、槽轮机构的运动系数、槽轮机构的运动系数拨盘转一周时，槽轮的运动时间拨盘转一周时，槽轮的运动时间t2与拨盘的运与拨盘的运动时间动时间t1的比值的比值为槽轮机构的为槽轮机构的运动特性系数运动特性系数。12tt 拨盘转过一周的时间为：拨盘转过一周的时间为：112 t若拨盘上有若拨盘上有k 个圆柱销，则拨盘个圆柱销，则拨盘每转一周，每转一周， k 次拨动槽轮。每次次拨动槽轮。每次拨动槽轮的运动时间为：拨动槽轮的运动时间为：1122 t k 次拨动槽轮的运动时间为：次拨动槽轮的运动时间为：1122 kt 22112 ktt,2221 z 222 z槽轮径向槽数槽轮径向槽数