第四章-凸轮机构

1、第四章第四章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计 第四章第四章 凸轮机构及其设计凸轮机构及其设计 本章介绍凸轮机构的应用和设计本章介绍凸轮机构的应用和设计. . 本章重点本章重点： 凸轮机构设计：包括常用运动规律的特点及选用，凸轮机构设计：包括常用运动规律的特点及选用，盘状凸轮轮廓设计，以及凸轮机构基本尺寸的确定。盘状凸轮轮廓设计，以及凸轮机构基本尺寸的确定。 凸轮机构的分析凸轮机构的分析: :包括用反转法确定从动件的位移包括用反转法确定从动件的位移和机构压力角。和机构压力角。 本章难点本章难点： 反转法思想的建立和应用。反转法思想的建立和应用。 4-1 4-1 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应

2、用和分类 4-2 4-2 常用从动件的运动规律常用从动件的运动规律 4-3 4-3 凸轮轮廓的设计凸轮轮廓的设计4-4 4-4 用解析法设计凸轮的轮廓曲线用解析法设计凸轮的轮廓曲线 （自学）（自学）4-54-5 凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定本章目录 4-14-1凸轮机构的应用和分类凸轮机构的应用和分类 一、应用：一、应用：ZHJG2_vc.mpg 当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预定当从动件的位移、速度、加速度必须严格按照预定规律变化时，尤其原动件连续运动从动件间歇运动，常规律变化时，尤其原动件连续运动从动件间歇运动，常用用凸轮机构。凸轮机构。4-1 4-1 凸轮机构的

3、应用和分类凸轮机构的应用和分类 二、组成：二、组成：凸轮凸轮具有曲线轮廓或凹槽的构件具有曲线轮廓或凹槽的构件. .从动件：推杆，往复直线移动从动件：推杆，往复直线移动机架机架:O1凸轮凸轮1从动件从动件2机架机架31摆杆摆杆, ,往复摆动往复摆动二、凸轮机构的组成二、凸轮机构的组成 凸轮与从动件高副接触，凸轮通过连续转动或移动凸轮与从动件高副接触，凸轮通过连续转动或移动直接驱动从动件做往复运动。直接驱动从动件做往复运动。凸轮机构凸轮机构从动件从动件机架机架凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮：具有曲线轮廓或凹槽的构件。推杆：推杆：摆杆：摆杆：往复直线运动。往复直线运动。往复摆动。往复摆动。主动

4、件主动件第第 4 4 页页盘形凸轮机构盘形凸轮机构平面凸轮机构平面凸轮机构移动凸轮机构移动凸轮机构平面凸轮机构平面凸轮机构圆柱凸轮机构圆柱凸轮机构空间凸轮机构空间凸轮机构三、分类：三、分类：1 1、按凸轮的形状：、按凸轮的形状：2 2、按从动件的型式：、按从动件的型式：尖底从动件：用于低速；尖底从动件：用于低速；滚子从动件：应用最普遍；滚子从动件：应用最普遍；平底从动件：用于高速。平底从动件：用于高速。能与任意复杂的凸轮能与任意复杂的凸轮轮廓接触，易磨损，轮廓接触，易磨损，传力不大，低速。传力不大，低速。 可承受较大载荷，可承受较大载荷，最常用。最常用。 简单，低廉，简单，低廉，易形成润滑油膜

5、，易形成润滑油膜，高速。高速。 (a)(a)力锁和力锁和配气机构配气机构3 3、按锁合的方式：、按锁合的方式：力锁合（重力、弹簧力）、几何锁合力锁合（重力、弹簧力）、几何锁合 (b)(b)形锁合形锁合 (b)(b)形锁合形锁合进刀机构进刀机构等宽凸轮等宽凸轮 形锁合形锁合等径凸轮等径凸轮 形锁合形锁合共轭凸轮共轭凸轮 形锁合形锁合凸轮机构的命名：凸轮机构的命名：从动件型式对心（偏置）从动件型式对心（偏置）+ +从动件运动形式从动件运动形式+ +凸轮形状。凸轮形状。如图：尖底对心直动从动件盘状凸轮机构如图：尖底对心直动从动件盘状凸轮机构四、凸轮机构的特点四、凸轮机构的特点 可使从动件实现任意的运

6、动规律。可使从动件实现任意的运动规律。(2) (2) 结构简单、紧凑。结构简单、紧凑。(3) (3) 设计容易。设计容易。优点优点缺点缺点(1) (1) 高副接触，传力小，易磨损。高副接触，传力小，易磨损。(2) (2) 不易保持高副接触。不易保持高副接触。(3) (3) 加工较困难。加工较困难。(4) (4) 从动件的行程不能过大。从动件的行程不能过大。凸轮机构的设计任务凸轮机构的设计任务 为满足凸轮机构的输出件提出的运动要求、动力为满足凸轮机构的输出件提出的运动要求、动力要求等，凸轮机构的设计大致可分成以下四步：要求等，凸轮机构的设计大致可分成以下四步：（1 1）从动件运动规律的设计）从动

7、件运动规律的设计（2 2）凸轮机构基本尺寸的设计）凸轮机构基本尺寸的设计（3 3）凸轮机构轮廓曲线的设计）凸轮机构轮廓曲线的设计（4 4）绘制凸轮机构工作图）绘制凸轮机构工作图五、要求五、要求1 1、分析从动件的运动规律、分析从动件的运动规律2 2、按照运动规律设计凸轮轮廓、按照运动规律设计凸轮轮廓4-2 常用从动件的运动规律常用从动件的运动规律 一、术语概念一、术语概念尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构尖底偏置直动从动件盘形凸轮机构2 2、偏距、偏距凸轮回转中心凸轮回转中心O O点到导路点到导路中心线的距离中心线的距离 ，记为，记为e e 。1 1、基圆、基圆 凸轮轮廓上最小凸轮轮廓上最小矢径为

8、半径的圆。矢径为半径的圆。3 3、偏距圆、偏距圆以以O O为圆心，为圆心，e e 为半径的圆。为半径的圆。基圆半径基圆半径r r0 04 4、行程、行程从动件的最大位移，记为从动件的最大位移，记为h h。二、分析从动件的运动二、分析从动件的运动推程运动角：推程运动角：= = BOB=AOBBOB=AOB1 1远休止角：远休止角： S =BOC =B1OC1回程运动角：回程运动角：=C1OD 近休止角：近休止角： S=AOD推程推程 推杆从最低位置推杆从最低位置A A上升到最高位置上升到最高位置 B B，尖底与凸轮接触点：，尖底与凸轮接触点：A AB B。远休远休 推杆远停不动，尖底与凸轮接触点

9、：推杆远停不动，尖底与凸轮接触点： B BC C。回程回程 推杆由最高位置推杆由最高位置B B下降到最低位置下降到最低位置 A A， 尖底与凸轮接触点：尖底与凸轮接触点：C CD D。近休近休推杆近停不动；尖底与凸轮接触点：推杆近停不动；尖底与凸轮接触点： D DA A。升升 停停 降降 停停OB0r sDC C1s1eB ABhsABCDAh ,ts s (b )从动件位移线图：从动件位移线图：从动件位移从动件位移 S S 与凸轮转角与凸轮转角 (或或 t t ) )之间关系。之间关系。从动件速度线图从动件速度线图从动件加速度线图从动件加速度线图 从动件从动件运动线图运动线图推程运动角：推程

10、运动角：远休止角：远休止角： S S回程运动角：回程运动角：近休止角：近休止角： S S 三、从动件的常用运动规律三、从动件的常用运动规律1 1、等速运动规律、等速运动规律 ( (直线直线) )svah ,t ,t ,t- 0v00, 02cst0/211dtdvactcvdtscv01010/,thctchstt0 , tt0/ahshv刚性冲击刚性冲击 由于加速度发生由于加速度发生无穷大无穷大突变而突变而引起的冲击称为刚性冲击。引起的冲击称为刚性冲击。避免条件避免条件 在整个运动过程中，保持在整个运动过程中，保持速速度度曲线连续。曲线连续。2 2、等加速等减速运动规律（抛物线）、等加速等减

11、速运动规律（抛物线） 22222/4/4/2hahvhs avO1 2 ,t ,t ,tsh3 4 5 6194104A0aBC 22222/4/ )(4/)(2hahvhhs 1122123d1d2acva tctcsv tctc tc 等加速区等加速区(0/2)等减速区等减速区(/2)柔性冲击柔性冲击加速度发生加速度发生有限大有限大突变而引起的冲击称为柔性冲击。突变而引起的冲击称为柔性冲击。避免条件避免条件 在整个运动过程中，保持在整个运动过程中，保持加速度加速度曲线连续。曲线连续。3 3、余弦加速度运动规律（简谐）、余弦加速度运动规律（简谐）av ,t ,t ,tsh1O 234 561

12、2345s2100sinctcadtvtt321)cos(0220ctctcvdtstttcat0cos1hhhavscossin)cos1 (222222若远、近休止角为零，无柔性冲击；若远、近休止角为零，无柔性冲击；若远、近休止角不为零，有柔性冲击。若远、近休止角不为零，有柔性冲击。 质点在圆周上作匀速运质点在圆周上作匀速运动时动时, ,它在这个圆的直它在这个圆的直径方向上的投影所构成径方向上的投影所构成的运动的运动- -简谐运动简谐运动. .4 4、正弦加速度运动规律（摆线）、正弦加速度运动规律（摆线）正弦加速度运动规律不存在冲击。正弦加速度运动规律不存在冲击。222100cosctca

13、dtvtt32241)sin(0220ctctcvdtstttcat0sin1hhavhs2222221sin)cos1 ()sin(2 ,tsva ,t ,th654321rsBAA0摆线运动规律摆线运动规律- -一个滚圆在一直一个滚圆在一直线上滚动时线上滚动时, ,滚滚圆上一点所走出圆上一点所走出的轨迹的轨迹. .2 2、等速运动规律、等速运动规律直线运动规律直线运动规律 等加速等减速规律等加速等减速规律抛物线运动规律抛物线运动规律 余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律简谐运动规律简谐运动规律 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说明：说明：1 1、等速运动规律、等

14、速运动规律( (a a为零为零) )：刚性冲击，低速轻载。：刚性冲击，低速轻载。等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律( (a a为常量为常量) )：柔性冲击，中速轻载。：柔性冲击，中速轻载。余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律( (a a为余弦为余弦) )：柔性冲击，中速中载。：柔性冲击，中速中载。正弦加速度运动规律正弦加速度运动规律( (a a为正弦为正弦) )：无冲击，高速轻载。：无冲击，高速轻载。4 4、为了获得更好的运动特征，可以把上述几种运动规律组合、为了获得更好的运动特征，可以把上述几种运动规律组合 起来应用。组合时，两条曲线在拼接处必须保持连续。起来应用。组合时，两条曲线在拼

15、接处必须保持连续。3 3、还有、还有5 5次多项式等其他的多项式运动规律，但多项式的次数次多项式等其他的多项式运动规律，但多项式的次数 一般不超过一般不超过7 7次。次。1 1次多项式运动规律次多项式运动规律2 2次多项式运动规律次多项式运动规律设计方法：作图法，解析法设计方法：作图法，解析法已知已知 转向。作图法设计凸轮轮廓转向。作图法设计凸轮轮廓,0Se一、直动从动件盘形凸轮机构一、直动从动件盘形凸轮机构反转法反转法 O87654321 r04-3 4-3 凸轮轮廓的设计凸轮轮廓的设计反转法：反转法： 让凸轮固定不动，从动件让凸轮固定不动，从动件一方面随同机架沿一方面随同机架沿-方向绕方向

16、绕O O反转，另一方面受凸轮轮廓所反转，另一方面受凸轮轮廓所迫迫, ,按预定运动规律沿导路相对按预定运动规律沿导路相对机架运动，则从动件与凸轮间机架运动，则从动件与凸轮间的相对运动不变。的相对运动不变。 求得反转后接触点的运动求得反转后接触点的运动轨迹轨迹 凸轮轮廓。凸轮轮廓。第第 19 19 页页直动从动件盘形凸轮机构直动从动件盘形凸轮机构Given :,0Se顺时针转动顺时针转动设计凸轮的设计凸轮的轮廓.尖底从动件凸轮轮廓的设计动画尖底从动件凸轮轮廓的设计动画sO11 2 3 456789 08 7 6 5 4 3 2 1 8 09 06 0h3 0321K Oe 0B1BC1B22CB3

17、C3B4C45B5CB6C6B7C78BC8B9C90( C )0r1 8 09 06 03 01 1、画出基圆、偏距圆，尖底、画出基圆、偏距圆，尖底从动件的起始位置从动件的起始位置C C0 0( (B B0 0) ) 。2 2、将、将S S运动图做等分。运动图做等分。 3 3、沿、沿方向，方向，按从动件运按从动件运动规律等分基圆角度动规律等分基圆角度，得到，得到C C1 1、C C2 2C C9 9各点各点 。4 4、过、过C C1 1点作偏距圆的切线，点作偏距圆的切线，量取量取1 11 1B B1 1C C1 1，得到，得到B B1 1。5 5、将得到的、将得到的B B0 0、B B1 1

18、、B B2 2B B9 9各各点连成光滑曲线。点连成光滑曲线。设计步骤设计步骤: :1 1、注意反转方向，分点一定沿、注意反转方向，分点一定沿方向分。方向分。2 2、分段数不宜过少，实际设计中，常取、分段数不宜过少，实际设计中，常取5 5 一个间隔。一个间隔。3 3、过基圆上的点可作偏距圆的、过基圆上的点可作偏距圆的2 2条切线，应条切线，应 根据偏置方式和反转方向根据偏置方式和反转方向正确作出正确作出 其中的一条切线。其中的一条切线。4 4、位移线图与凸轮轮廓线图的比例尺应一致。、位移线图与凸轮轮廓线图的比例尺应一致。Booo2 、滚子从动件滚子从动件直动从动件盘形凸轮机构直动从动件盘形凸轮

19、机构（3 3）在理论轮廓上画出一系列滚子，画出滚子的）在理论轮廓上画出一系列滚子，画出滚子的 内包络线内包络线实际轮廓曲线。实际轮廓曲线。（1 1）去掉滚子，）去掉滚子，以滚子中心为尖底。以滚子中心为尖底。（2 2）按照上述方法作出轮廓曲线）按照上述方法作出轮廓曲线理论轮廓曲线理论轮廓曲线凸轮的基圆半径凸轮的基圆半径理论轮理论轮廓曲线的基圆半径廓曲线的基圆半径BB45B3B67BBB20r Oe91B 0B B8滚子从动件凸轮轮廓的设计动画滚子从动件凸轮轮廓的设计动画rpBoooKoe可否将理论廓线可否将理论廓线的各点向径的各点向径OBOB减减去滚子半径去滚子半径r rr r，得实际廓线得实际

20、廓线?oB首先首先,作出理论廓线作出理论廓线oBT理论廓线与实际廓理论廓线与实际廓线是两条平行线线是两条平行线onBTd滚子与实际廓线的接滚子与实际廓线的接触点触点T T不一定在滚子中不一定在滚子中心与导路的方向线上。心与导路的方向线上。所以不能用理论廓所以不能用理论廓线的各点向径线的各点向径OBOB减减去滚子半径去滚子半径r rT T，求实，求实际廓线际廓线. .（3 3）过）过B B1 1、B B2 2点作出一系列平底，得到一直线族。点作出一系列平底，得到一直线族。作出直线族的包络线，便得到凸轮实际轮廓曲线。作出直线族的包络线，便得到凸轮实际轮廓曲线。 B0B1B2B3B45BB6B7B8

21、0rObb 3 3、平底从动件、平底从动件（1 1）取平底与导路的交点）取平底与导路的交点B B0 0为参考点为参考点（2 2）把）把B B0 0看作尖底，运用上述方法找到看作尖底，运用上述方法找到B B1 1、B B2 2注意注意：平底宽度要保证在所平底宽度要保证在所有位置都能与轮廓曲线相切。有位置都能与轮廓曲线相切。 二、摆动从动件盘形凸轮机构已知：已知：转向，转向，r r0 0，a，l，maxmax，- OA89A7AA6A5A4A3A2A1B0B9B87B6B5B4BB32BB1D1aC1C09CC8C7C65CC43CC2r01 8 06 09 03 0D2D3321A0( a )1

22、 8 03 09 06 0O12345678901 2 3 4 5 6 7 8 max( b )1 1、作基圆、反转圆和摆杆的、作基圆、反转圆和摆杆的初始位置初始位置C C0 0 ( (B B0 0) ) 。2 2、将、将S S运动图做等分。运动图做等分。3 3、在反转圆上从、在反转圆上从OAOA起，按从起，按从动件动件 运动规律等分反转圆角度，运动规律等分反转圆角度，得到得到A A1 1、A A2 2A A9 9各点。它各点。它们为反转后从动件回转轴心的们为反转后从动件回转轴心的位置。位置。 4 4、以分点、以分点AiAi为圆心，为圆心，l l 为半径，作圆弧与基圆交为半径，作圆弧与基圆交于

23、于C1C1、C2C2、C9C9；从；从AiCiAiCi向外量取对应的从动件向外量取对应的从动件摆角摆角11、2 2 ，得到，得到B1B1、B2B2、B9B9。5 5、将得到的、将得到的B B0 0、B B1 1、B B2 2B B9 9各点连成光滑曲线。各点连成光滑曲线。4 44 4 用解析法设计凸轮的轮廓曲线用解析法设计凸轮的轮廓曲线 （自学）（自学）一、滚子从动件盘形凸轮一、滚子从动件盘形凸轮 1 1理论轮廓曲线方程理论轮廓曲线方程 （1 1）直动从动件盘形凸轮机构）直动从动件盘形凸轮机构 s0seeODKCBYXrra求图示凸轮的理论廓线的方程，反转求图示凸轮的理论廓线的方程，反转法给整

24、个机构一个绕法给整个机构一个绕O O转动转动的公共角速的公共角速度度- -，这时凸轮将固定不动，而从动，这时凸轮将固定不动，而从动件将沿件将沿- -方向转过角度方向转过角度，滚子中心，滚子中心将位于将位于B B点。点。B B点的坐标，亦即理论廓点的坐标，亦即理论廓线的方程为：线的方程为： sin)(cossincos)(00sseyessx220ersar ra a为理论廓线的基圆半径为理论廓线的基圆半径 式式1对于对心从动件凸轮机构，因e=0，所以s0=ra sin)(cos)(srysrxaa（2）摆动从动件盘形凸轮机构 摆动滚子从动件盘形凸轮机构。仍用反转法使凸轮固定不动，而从动件沿-方

25、向转过角度，滚子中心将位于B点。B点的坐标，亦即理论廓线的方程为： )sin(sin)cos(cos00laylax0为从动件的起始位置与轴心连线OA0之间的夹角。 alrrlaT2)(arccos20220式2式3在设计凸轮廓线时，通常e、r0、rT、a、l等是已知的尺寸，而s和是的函数，它们分别由已选定的位移方程s=s()和角位移方程=（）确定。 2实际廓线方程 滚子从动件盘形凸轮的实际廓线是圆心在理论廓线上的一族滚子圆的包络线。由微分几何可知，包络线的方程为： 0),(0),(1111yxfyxf式中x1、y1为凸轮实际廓线上点的直角坐标。 对于滚子从动件凸轮，由于产生包络线（即实际廓线

26、）的曲线族是一族滚子圆，其圆心在理论廓线上，圆心的坐标由式13确定，所以由式4有： 式40)()(),(2212111Tryyxxyxf0)(2)(2),(1111ddyyyddxxxyxf联立求解x1和y1，即得滚子从动件盘形凸轮的实际廓线参数方程： 221221/ddyddxddxryyddyddxddyrxxTT上面的一组加减号表示一根外包络廓线，下面的一组加减号表示另一根内包络廓线。 4-54-5凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定BQAFnPbrF s in F c o s nBNBfNvdAfNANlableO一、凸轮机构的压力角和自锁一、凸轮机构的压力角和自锁压力角压力角

27、 ：接触点法线与从动件上作用点速度方向：接触点法线与从动件上作用点速度方向 所夹的锐角。所夹的锐角。 F=Fcos 有用分力有用分力 F=Fsin 有害分力有害分力 F凸轮作用于从动件的驱动力凸轮作用于从动件的驱动力 FF F 对机构传动不利对机构传动不利摩擦摩擦, 卡住卡住不出现自锁的压力角不出现自锁的压力角极限压力角极限压力角limla，lb，f，润滑，润滑 设计基本尺寸时务必使设计基本尺寸时务必使 max 摆动从动件：摆动从动件：= 4050直动从动件：直动从动件：= = 3038非工作行程：可在非工作行程：可在7080之间选取之间选取极限压力角极限压力角BQAFnPbrF s in F

28、 c o s nBNBfNvdAfNANlableO二、按许用压力角确定凸轮回转中心位置和基圆半径二、按许用压力角确定凸轮回转中心位置和基圆半径ddsdtddtdsvop/2200erSeddsarctgSSeddsarctg由式可知：由式可知：r r0 0 凸轮结构越紧凑凸轮结构越紧凑 1 1、滚子（尖底）直动从动件盘形凸轮机构、滚子（尖底）直动从动件盘形凸轮机构sereVBBEBOEOPtg22000dds正确的偏置方向可在同等情况下正确的偏置方向可在同等情况下升程压力角升程压力角maxp处时设当 ppsereddsarctg220maxppss,ddsddsp时当 22min0estge

29、ddsrpp讨论讨论: :受到几个参数的影响：受到几个参数的影响：1.1.基圆半径基圆半径r r0 0、2.2.从动件导路的偏置方向及偏距从动件导路的偏置方向及偏距e e的大小、的大小、3.3.从动件的运动规律从动件的运动规律s s及其斜率的影响。及其斜率的影响。基圆的选取原则在满足压力角在许用范围内的条件下尽量选取较小的基圆减小减小的方法：的方法：增大凸轮的基圆半径增大凸轮的基圆半径选择合适的从动件偏置方向选择合适的从动件偏置方向。当发现采用对心移动从动件凸轮机构推程压力角较大，而设当发现采用对心移动从动件凸轮机构推程压力角较大，而设计空间又不允许增大基圆半径以减小计空间又不允许增大基圆半径

30、以减小时，可通过选取从动件时，可通过选取从动件适当的偏置方向，以获得较小的推程压力角。适当的偏置方向，以获得较小的推程压力角。设计时要使设计时要使e e与瞬心在推程时处于与瞬心在推程时处于O O点的同一侧点的同一侧. .其他条件不其他条件不变变,e ,e 推程推程 回程回程故故e e值也要选择适当值也要选择适当. .实际设计：实际设计： 根据结构等需要先定一个根据结构等需要先定一个r r0 0值，值， 初选初选r r0 0=(1.6=(1.62)2)d d，d d为凸轮轴的直径；为凸轮轴的直径； 再检查再检查a amaxmaxa a ； 若不满足，增大若不满足，增大r r0 0，再设计。，再设

31、计。022d /d/tan rsese三、按轮廓曲线全部外凸的条件确定平底从动件盘形凸轮机构凸轮的基圆半径（不允许内凹的凸轮轮廓）r00 B0B1B2B3B45BB6B7B80rObb 四、滚子半径的选择四、滚子半径的选择 考虑到受力及滚子的强度，考虑到受力及滚子的强度，滚子半径大些好，但滚子半径的滚子半径大些好，但滚子半径的大小受到凸轮理论轮廓最小曲率大小受到凸轮理论轮廓最小曲率半径的限制。半径的限制。滚子半径滚子半径r rT T必须小于必须小于理论轮廓曲线外凸部分理论轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径的最小曲率半径minmin，设计时，设计时， min8 . 0Tr滚子半径的选择滚子半径的选择

32、(1) (1) 理论廓线内凹：理论廓线内凹：r r 理论廓线的曲率半径理论廓线的曲率半径r ra a实际廓线的曲率半径实际廓线的曲率半径 r ra a= =r r+ +r rr r 不管不管r rr r大小，实际廓线可求且光滑。大小，实际廓线可求且光滑。 (2) (2) 理论廓线外凸：理论廓线外凸： r ra a= =r rr rr r分三种情况：分三种情况：可求可求不实用不实用运动失真运动失真若若r r r rr r ，则，则r ra a00，实际廓线可求；实际廓线可求； 若若r r = =r rr r ，则，则r ra a=0=0， 实际廓线出现尖点；实际廓线出现尖点； 极易磨损，不宜使用

33、。极易磨损，不宜使用。 若若r r r rr r ，则，则r ra a00，实际廓线交叉；，实际廓线交叉； 加工时交叉部分被切去，出现运动失真现象。加工时交叉部分被切去，出现运动失真现象。如何确定凸轮轮廓上某点的压力角如何确定凸轮轮廓上某点的压力角: : :凸轮和从动件之间的推力作用线与从动件上力作用点的凸轮和从动件之间的推力作用线与从动件上力作用点的速度方向线所夹的锐角。速度方向线所夹的锐角。1 1、直动尖顶从动件盘状凸轮机构、直动尖顶从动件盘状凸轮机构2 2、直动滚子从动件盘状凸轮机构、直动滚子从动件盘状凸轮机构首先要作出理论廓线！3 3、摆动滚子从动件盘状凸轮机构、摆动滚子从动件盘状凸轮

34、机构首先要作出理论廓线和反转圆！首先要作出理论廓线和反转圆！本章要点：1 1）凸轮机构的特点及分类；）凸轮机构的特点及分类；2 2）盘状凸轮机构的分析：用反转法确定四大角、行程、）盘状凸轮机构的分析：用反转法确定四大角、行程、运动规律运动规律s s= =s s( ( ) )及机构压力角；及机构压力角；3 3）凸轮机构的设计：用反转法图解设计盘状凸轮轮廓）凸轮机构的设计：用反转法图解设计盘状凸轮轮廓曲线；曲线；4 4）凸轮机构基本尺寸的确定，包括基圆半径）凸轮机构基本尺寸的确定，包括基圆半径r r0 0和压力和压力角的关系，滚子半径角的关系，滚子半径r rr r的确定等。的确定等。复习思考题复习

35、思考题1 1、连杆机构和凸轮机构在组成方面有何不同，各有什么优缺点？、连杆机构和凸轮机构在组成方面有何不同，各有什么优缺点？2 2、凸轮机构中，刚性冲击是指什么？举出一种存在刚性冲击的、凸轮机构中，刚性冲击是指什么？举出一种存在刚性冲击的运动规律。运动规律。3 3、凸轮机构中，柔性冲击是指什么？举出一个具有柔性冲击的、凸轮机构中，柔性冲击是指什么？举出一个具有柔性冲击的从动件常用运动规律。从动件常用运动规律。4 4、何谓凸轮的理论轮廓与实际轮廓？、何谓凸轮的理论轮廓与实际轮廓？5 5、凸轮机构中的力锁合与几何锁合各有什么优缺点？、凸轮机构中的力锁合与几何锁合各有什么优缺点？6 6、为什么不能为了机构紧凑，而任意减小盘形凸轮的基圆半径？、为什么不能为了机构紧凑，而任意减小盘形凸轮的基圆半径？7 7、设计滚子从动件盘形凸轮机构时，如实际轮廓上出现尖点，、设计滚子从动件盘形凸轮机构时，如实际轮廓上出现尖点，将可能出现什么后果？面对这一实际结果，设计上应如何加以将可能出现什么后果？面对这一实际结果，设计上应如何加以处理？处理？ 习题习题1