5. 尖顶摆动从动件盘形凸轮廓线的设计
已②知等凸分轮位的移基曲圆线半及径
r反b，向角等速分度各运，动摆角杆，长度确
l定以反及转摆后杆对回应转中于心各与等凸分 轮点回的转转中轴心A的的位距置离。L，摆 杆角位移曲线，设计该 d
凸轮轮廓曲线。
4 5
3 2
6
A8
A
l B1 B B1
rb O
A1
1
B2
2
B3
A2
B2 B3 120ºB4
B4 3
A3
1
7
1 234 5 6 7 8
120º60º90º 90º
90º B8
B7
60ºB5 B6
4
A7
7
B7
B5
A4
设计步骤
④①③ 将确选各定比尖反例顶转尺点后连从，接动成作件一尖条
光位顶滑移在曲各曲线等线。 分，点作占基据圆的rb位和置转。
A6
B6
6
5
A5
轴圆OA。
用图解法设计凸轮轮廓曲线
反转法
如图 ，若给整个机构加一个与凸轮
角速度。大小相等方向相反的公共
角速度
，于是，凸轮静止
不动，而从动件和导路一方面以角
速度 绕 D 点转动，另一方面从
动件又以一定的运动规律相对导路
往复运动。由于从动件尖底始终与
凸轮轮廓接触，所以从动件尖底的
运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线。根
应用：多用于传力不大的场合，如自动机械、仪 表、控制机构和调节机构中。
凸轮机构设计的基本内容与步骤
1)根据工作要求，合理地选择凸轮机构的型式。
2 )根据机构工作要求、载荷情况及凸轮转速等， 确定从动件的运动规律。
3)根据凸轮在机器中安装位置的限制、从动件行 程、许用压力角及凸轮种类等，初步确定凸轮基 圆半径。
,t
a
amax4.93h2Φ 2
,t
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
⑷ 正弦加速度运动规律
s
推程
s
h
1 2
sin 2
h
v
h
1 cos
2
,t
a
2 h 2
2
sin 2
v
vmax2h
速度曲线和加速度曲
,t
线连续，无刚性冲击和柔
a amax6.28h2 2
自动车床凸轮机构
凸轮机构的概述 靠模车削机构
靠模车削机构
凸轮机构的概述
凸轮机构——依靠凸轮轮廓直接与从动件接触， 迫使从动件作有规律的直线往复运动（直动）或摆 动。
1－凸轮 2－从动件 3－机架
凸轮机构示意
凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类 二、凸轮机构的应用特点
凸轮机构的分类与特点
一、凸轮机构的分类
第七章 常用机构
运动副、机构与机构运动简图 平面连杆机构 凸轮机构和螺旋机构 间歇运动机构 机构的扩展与组合
第三节
凸轮机构和螺旋机构
凸轮机构的概述
凸轮机构应用举例
凸轮机构的概述 内燃机配气机构
内燃机配气机构
凸轮机构的概述 自动车床走刀机构
自动车床走刀机构
冲床凸轮机构
绕线机凸轮机构
Байду номын сангаас
圆柱凸轮输送机
滚子直动从动件圆柱凸轮轮廓设计
凸轮机构基本尺寸的确定
一、压力角的确定及校核
1. 压力角 凸轮机构中，从动件运动方向与从动件
所受凸轮作用力（不计摩擦）方向之间所夹 的锐角称为压力角
n
v B
O
Pv
rb
e
n
2.压力角的许用值
凸轮机构基本尺寸的确定
3 ．压力角的计算及校核
P为相对瞬心
OPv ds/dt ds
4)根据从动件的运动规律，用图解法或解析法设 计凸轮轮廓线。
5 )校核压力角及轮廓的最小曲率半径。
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程 二、从动件常用的运动规律
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
一、凸轮机构工作过程
凸轮机构中最常用的运动形式为凸轮作等速 回转运动，从动件作往复移动
凸轮回转时，从动件作“升→停→降→停” 的运动循环。
d/dt d
s0 rb2 e2
由BCP得
n
v
B
s
D
O
P v s0
rb
C
e
n
tan d s d e
s rb2 e2
dsd
对心移动从动件盘形凸轮机构e0。
结论 移动从动件盘形凸轮机构的压力角与基圆半径rb、
从动件偏置方位和偏距e有关。
从动件滚子半径及平底宽度的确定
1. 滚子半径的确定
rr 内凹轮廓
当要求机构具有紧凑的尺寸时，应当按许用压力角[]来确定凸轮
的基圆半径rb。 步骤
● 确定凸轮转动轴心的位置
● 确定从动件的正确偏置方位以及偏距e
● 将[]代入前式
rb
d
s d tan[ ]
e
s
2
e2
● 确定ss()，求出dsd，代入上式求出一系列rb值，选取其中的最
大值作为凸轮的基圆半径
从动件滚子半径及平底宽度的确定
s
h
O
,t
v
O a
,t
a
O
,t
正弦加速度曲线与直线组合
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
本章小结
1．凸轮机构的类型及其应用特点。 2．凸轮机构从动件常用运动规律的工作特点。
从动件运动规律的选择与应用
1 ．满足机器的工作要求 2 ．使凸轮机构具有良好的动力性能 3 ．使凸轮轮廓易于加工
从动件常用运动规律比较
性冲击。正弦加速度运动
规律适用于高速轻载场
合。
,t
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
3–4–5次多项式运动规律 推程
s
h10
3
15
4
6
5
v
h
30
2
60
3
30
4
a
h 2 2
60
180
2
120
3
v
s
h a
,t
速度曲线和加速度曲线连续，无刚性冲击和柔性冲击。 3-4-5次运动规律适用于高速中载场合。
已知凸轮的基圆半径rb，角速度和
从动件的运动规律，设计该凸轮轮廓曲线。
s
8
7
5
3
1
9 10 11 12
13 14
1 3 5 7 8 9 11 13 15
A
O
120º 60º 90º 90º
设计步骤
①③ 选确比定例反尺转后l，平作底位与移导曲路线中和心
线基的圆交r②b。点等A在分各位等移分曲点线占及据反的向位等置分。各 11 运动角④，作确平定底反直转线后族对及应平于底各直等线分 点族的的从内动包件络的线位。置。
11
位移通道。
10 9
凸轮轮廓设计
3. 对心滚子移动从动件盘形凸轮廓线的设计
已知凸轮的基圆半径rb，
滚子半径rr、凸轮角速度
和从动件的运动规律，设计
该凸轮轮廓曲线。
s
8
7
5
3
1
9 10 11 12
13 14
实际轮廓曲线
A
O
1 3 5 7 8 9 11 13 15
120º 60º 90º 90º
设计步骤
各基运(外等圆动③)分①r④②包角⑤b。位确络，选将等移作定线确比各分通滚反。定点例道位子转反连尺上移圆后转接的曲族l从后，成位线及对动一作置及滚应件条位。反子于滚光移向各圆子滑曲等等族中曲线分分的心线和各点内。在 11
的从动件的位移通道。
理论轮廓曲线
凸轮轮廓设计
4. 对心平底移动从动件盘形凸轮廓线的设计
移动从动杆移动凸轮机构 摆动从动杆移动凸轮机构
凸轮机构的分类与特点 圆柱凸轮
圆柱凸轮机构 自动车床走刀机构
凸轮机构的分类与特点
(二) 按从动件运动副元素的形状分
尖顶从动件
滚子从动件
平底从动件
凸轮机构的分类与特点
(三) 按从动件的运动形式分
移动从动件
摆动从动件
凸轮机构的分类与特点
(四)按凸轮与从动件维持高副接触(封闭)的方式分
1 2
rb
1
2
3 34
4
5
5
15
6 6
14
14 13
13 12
12 1110
9
7
8
7
8
11
10
lmax
9
从动件滚子半径及平底宽度的确定
y
⑵ 计算法确定
v OP· CB OP v
(dsdt)ddt) dsd
lmax|dsd| max
l2 |dsd| max (57) mm |dsd| max根据推程和回程
凸轮机构工作过程
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
凸轮机构基本名词术语
基圆 基圆半径rb 推程 升距h
推程角
B
远休
B
远休止角s
回程
B0
S
rb
回程角
近休
S
近休止角s
s
h
O
D
D0
位移曲线
S S
,t
360º
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
二、从动件常用运动规律
位移线图
凸轮机构工作过程及从动件运动规律
后作等减速运动。
h2
推程
等加速等减速运动规律