凸轮机构的应用及分类推杆的运动规律凸轮轮ppt课件.ppt

•§9-1 凸凸轮机构的机构的应用及分用及分类•§9-2 推杆的运推杆的运动规律律•§9-3 凸凸轮轮廓曲廓曲线的的设计•§9-4 凸凸轮机构基本尺寸的确定机构基本尺寸的确定第9章 凸轮机构及其设计.§9-1 凸凸轮机构的机构的应用及分用及分类• 凸凸轮机构是含有凸机构是含有凸轮的一种高副机构，在自的一种高副机构，在自动机机械和半自械和半自动机械中得到了广泛的机械中得到了广泛的应用• 凸凸轮是一具有曲面是一具有曲面轮廓的构件，一般多廓的构件，一般多为原原动件件〔有〔有时为机架）；当凸机架）；当凸轮为原原动件件时，通常作等速，通常作等速连续转动或移或移动，而从，而从动件件则按按预期期输出特性要求出特性要求作作连续或或间歇的往复歇的往复摆动、移、移动或平面复或平面复杂运运动一、凸轮机构的应用一、凸轮机构的应用• 凸凸轮机构具有机构具有结构构简单，可以准确，可以准确实现要求的要求的运运动规律等律等优点，因而在点，因而在工工业生生产中得到广泛的中得到广泛的应用• 如如图3-13-1所示的内燃机所示的内燃机配气凸配气凸轮机构，原机构，原动凸凸轮1 1连续等速等速转动，通，通过凸凸轮高副高副驱动从从动件件2 2〔〔阀杆〕杆〕按按预期的期的输出特性启出特性启闭阀门，使，使阀门既能充分开启，既能充分开启，又具有又具有较小的小的惯性力。

性力 图3－l.冲床装卸料凸轮机构冲床装卸料凸轮机构• 原原动凸凸轮1 1固定于冲固定于冲头上上• 当其随冲当其随冲头往复上往复上下运下运动时，通，通过凸凸轮高副高副驱动从从动件件2 2以一以一定定规律往复水平移律往复水平移动• 从而使机械手按从而使机械手按预期的期的输出特性装卸工出特性装卸工件 .罐头盒封盖机构罐头盒封盖机构• 所所示示的的罐罐头盒盒封封盖盖机机构构，，亦亦为一一凸凸轮机机构• 原原动件件1连续等等速速转动，，通通过带有有凹凹槽槽的的固固定定凸凸轮3的的高高副副导引引从从动件件2上上的的端端点点C沿沿预期期的的轨迹迹——接接合合缝S运运动• 从从而而完完成成罐罐头盒盒的的封盖任封盖任务• 当当带有有凹凹槽槽的的圆柱柱凸凸轮1连续等等速速转动时，，通通过嵌嵌于于其其槽槽中中的的滚子子驱动从从动件件2往复移往复移动• 凸凸轮1每每转动一一周周，，从从动件件2即即从从喂喂料料器器中中推推出出一一块巧巧克克力力并并将将其其送送至至待包装位置待包装位置巧克力输送凸轮机构巧克力输送凸轮机构•从以上从以上从以上从以上诸诸例可以看出：例可以看出：例可以看出：例可以看出：• 凸凸凸凸轮轮机构一般是由三个构件、两个低副和一个机构一般是由三个构件、两个低副和一个机构一般是由三个构件、两个低副和一个机构一般是由三个构件、两个低副和一个高副高副高副高副组组成的成的成的成的单单自由度机构。

自由度机构自由度机构自由度机构凸轮机构在对开印刷机中的应用 凸轮机构在胶印机中的应用凸轮机构在内燃机中的应用.二、凸二、凸轮机构的分机构的分类• 在在凸凸轮机机构构中中，，凸凸轮可可为原原动件件也也可可为机机架架；；但多数情况下，凸但多数情况下，凸轮为原原动件•从不同角度出从不同角度出发，凸，凸轮机构可作如下分机构可作如下分类 •1、按两活、按两活动构件构件间的相的相对运运动特性分特性分类• (1) 平平面面凸凸轮机机构构：：两两活活动构构件件之之间的的相相对运运动为平面运平面运动的凸的凸轮机构机构 .• (2) 空空间凸凸轮机机构构：：两两活活动构构件件之之间的的相相对运运动为空空间运运动的凸的凸轮机构，机构， .(1) (1) 平面凸平面凸轮机构机构 a. 盘形凸形凸轮：： 凸凸轮的基本型式的基本型式 是一个相是一个相对机架作定机架作定轴转动或或为机架且具机架且具有有变化向径的化向径的盘形构件形构件 . 它可它可视为盘形形凸凸轮的演化型式的演化型式 是一个相是一个相对机机架作直架作直线移移动或或为机架且具有机架且具有变化化轮廓的构件廓的构件 b. 移移动凸凸轮：：(1) (1) 平面凸平面凸轮机构机构.(2) (2) 空空间凸凸轮机构机构圆柱凸轮机构在机械加工中的应用凸轮机构在其它机器中的应用.2 2、按推杆形状分类、按推杆形状分类•(1)尖尖顶推杆：推杆：• 尖端能与任意复尖端能与任意复杂凸凸轮轮廓保持接触，因而能廓保持接触，因而能实现任意任意预期的运期的运动规律。

律• 尖尖顶与凸与凸轮呈点接触，易磨呈点接触，易磨损，用于受力不大的，用于受力不大的场合 •(2)滚子推杆：子推杆：• 它改善了从它改善了从动件与凸件与凸轮轮廓廓间的接触条件，耐磨的接触条件，耐磨损，可承受，可承受较大大载荷，荷，故在工程故在工程实际中中应用最用最为广泛 •(3)平底推杆：平底推杆：• 平底推杆与凸平底推杆与凸轮轮廓接触廓接触为一平面，一平面，显然它只能与全部外凸的凸然它只能与全部外凸的凸轮轮廓廓作用• 其其优点是：点是：压力角小，效率高，力角小，效率高，润滑好，故常用于高速运滑好，故常用于高速运动场合 .3.3.根据推杆运动形式的不同根据推杆运动形式的不同•以上三种从以上三种从动件件还可分可分为：：•(1) (1) 直直动推杆推杆•(2) (2) 摆动推杆推杆.(1) (1) 直直动推杆：推杆：对心直心直动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮机构机构偏置直偏置直动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮机构机构对心直心直动滚子推杆子推杆盘形凸形凸轮机构机构对心直心直动平底推杆平底推杆盘形凸形凸轮机构机构.(2) 摆动推杆推杆摆动滚子推杆子推杆盘形凸形凸轮机构机构摆动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮机机构构摆动平底推杆平底推杆盘形凸形凸轮机构机构.4 4、按凸轮高副的锁合方式分、按凸轮高副的锁合方式分(1)力力锁合：合： 利用重力、利用重力、弹簧力簧力或其他外力使或其他外力使组成凸成凸轮高副的两构件始高副的两构件始终保持接触。

保持接触 .(2)形形锁合：合：(3) 利用特殊几何形状〔虚利用特殊几何形状〔虚约束〕使束〕使组成凸成凸轮高副高副的两构件始的两构件始终保持接触保持接触 等等宽凸凸轮机构机构等径凸等径凸轮机构机构共共轭凸凸轮机构机构4 4、按凸轮高副的锁合方式分、按凸轮高副的锁合方式分.盘形凸轮机构在印刷机中的应用等径凸轮机构在机械加工中的应用利用分度凸轮机构实现转位.凸轮机构的特点凸轮机构的特点•优点：只要点：只要设计出适当的凸出适当的凸轮轮廓，廓，即可使从即可使从动件件实现任意任意预期的运期的运动规律，并且律，并且结构构简单、、紧凑、工作可靠凑、工作可靠•缺点：凸缺点：凸轮为高副接触〔点或高副接触〔点或线），），压强较大，容易磨大，容易磨损，凸，凸轮轮廓加工廓加工比比较困困难，，费用用较高所以通常用于高所以通常用于传力不大的控制机构力不大的控制机构.一、凸一、凸轮机构的基本名机构的基本名词术语二、推杆常用的运二、推杆常用的运动规律律三、三、组合型运合型运动规律律四、推杆运四、推杆运动规律的律的选择§9-2 推杆的运推杆的运动规律律.尖尖顶直直动推杆的位移曲推杆的位移曲线一、凸一、凸轮机构的基本名机构的基本名词术语基基圆 基基圆半径半径 r0推程推程 推程运推程运动角角 δ0远休休 远休止角休止角 δ01回程回程 回程运回程运动角角 δ0′近休近休 近休止角近休止角 δ02行程行程 h.二、推杆常用的运动规律二、推杆常用的运动规律1 1、等速运、等速运动规律律2. 2. 等加速等减速运等加速等减速运动规律律3. 3. 余弦加速度运余弦加速度运动规律律4. 4. 正弦加速度运正弦加速度运动规律律5.5.　　3-4-53-4-5多多项式运式运动规律律.等速运动规律运动线图推程运动方程推程运动方程从动件的运动规律从动件的运动规律1.等速运动规律等速运动规律开始点开始点结束点束点. 由于加速度无穷大而产生的冲击称为刚性冲击。

当然，在实际的凸轮机构中由于构件的弹性、阻尼等多种因素，不可能产生无穷大的惯性力 这种运种运动规律通常只适用于低速律通常只适用于低速轻载的工况下，的工况下，或是或是对从从动件有件有实现等速运等速运动要求的要求的场合合1. 等速运动规律等速运动规律.　　　　 是指在从是指在从动件的一个运件的一个运动行程中〔推行程中〔推程或回程），前半段采用等加速，后半段程或回程），前半段采用等加速，后半段采用等减速采用等减速 其位移曲其位移曲线为两段光滑相两段光滑相连的反向抛的反向抛物物线，故有，故有时又称又称为抛物抛物线运运动规律其运运动方程和运方程和运动线图如下所示如下所示 2. 等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律. 速度曲速度曲线连续，而加速度曲，而加速度曲线在在运运动的起始、中的起始、中间点和点和终点点处不不连续 将将这种由于有限种由于有限值的加速度突的加速度突变而而产生的冲生的冲击称称为柔性冲柔性冲击适用于中、低速于中、低速轻载推程运动方程推程运动方程等加速等减速运动规律运动线图等加速等减速运动规律运动线图 2. 等加速等减速运动规律等加速等减速运动规律.3 3、余弦加速度运动规律、余弦加速度运动规律余弦加速度运动规律运动线图余弦加速度运动规律运动线图 加速度曲线按余弦规加速度曲线按余弦规律变化，称为余弦加速律变化，称为余弦加速度运动规律。

度运动规律 . 该运运动规律的起始与律的起始与终点点处加速度突加速度突变为有有限限值，因而会，因而会产生柔性生柔性冲冲击 如果从如果从动件的运件的运动仅具有推程和回程具有推程和回程阶段，段，则其加速度曲其加速度曲线也也连续，，不不产生柔性冲生柔性冲击，因而，因而可可应用于高速工况用于高速工况场合 3 3、余弦加速度运动规律、余弦加速度运动规律.4 4、摆线运动规律、摆线运动规律摆线运动规律运动线图摆线运动规律运动线图推程运动方程推程运动方程 由于加速度曲由于加速度曲线按正弦按正弦规律律变化，故又称化，故又称为正弦加速度运正弦加速度运动规律 该种运种运动规律的速度与加速律的速度与加速度曲度曲线均均连续，不，不产生生刚性与性与柔性冲柔性冲击，适用于高速，适用于高速场合合 .4 4、、 ３３- -４４- -５多项式运动规律５多项式运动规律 该种运种运动规律的速度与律的速度与加速度曲加速度曲线均均连续，因而，因而不不产生生刚性与柔性冲性与柔性冲击，，可适用于高速中可适用于高速中载工况工况３３-４４-５多项式运动规律５多项式运动规律 .从动件常用运动规律特性比较及适用场合从动件常用运动规律特性比较及适用场合 .三、组合型运动规律三、组合型运动规律 为满足工程足工程实际的需要，的需要，综合几种不同运合几种不同运动规律的律的优点，点，设计出一种具有良好出一种具有良好综合特性合特性的运的运动规律。

律这种通种通过几种不同函数几种不同函数组合在一合在一起而起而设计出的从出的从动件运件运动规律，称律，称为组合型运合型运动规律 .1.1.拼接原则拼接原则a.a.中低速运中低速运动的凸的凸轮，，为避免避免刚性冲性冲击，从，从动件的位移曲件的位移曲线和速度曲和速度曲线必必须连续b.b.中高速运中高速运动的凸的凸轮，，还应避免柔性冲避免柔性冲击，要，要求从求从动件的加速度曲件的加速度曲线也必也必须连续 在在满足以上条件下，要求最大速度与最大足以上条件下，要求最大速度与最大加速度的加速度的值尽可能小．尽可能小．.(1) (1) 修正正弦运修正正弦运动规律律 该曲曲线在运在运动起始的段和起始的段和终止的段，采用周期相同的正止的段，采用周期相同的正弦函数；在两段中弦函数；在两段中间的段的段则采采用一段周期用一段周期较长的的简谐函数2) (2) 修正梯形运修正梯形运动规律律 用几段用几段简谐函数使加速度函数使加速度成成为连续曲曲线加速段和减速加速段和减速段的加速度曲段的加速度曲线是是对称的组合型运动规律运动线图组合型运动规律运动线图 2.2.组合型运动规律举例组合型运动规律举例.四、推杆运动规律的选择四、推杆运动规律的选择1 1、衡量运动特性的主要指标、衡量运动特性的主要指标a a、最大速度、最大速度 最大速度最大速度值越大，越大，则从从动件系件系统的的动量量也大。

若机构在工作中遇到需要也大若机构在工作中遇到需要紧急停急停车的的情况，由于从情况，由于从动件系件系统动量量过大，会出大，会出现操操控失灵，造成机构控失灵，造成机构损坏等安全事故因此希坏等安全事故因此希望从望从动件运件运动速度的最大速度的最大值越小越好越小越好b b、最大加速度、最大加速度 最大加速度最大加速度值的大小，会直接影响从的大小，会直接影响从动件件系系统的的惯性力，从性力，从动件与凸件与凸轮廓廓线的接触的接触应力，力，从从动件的件的强度等因此希望从度等因此希望从动件在运件在运动过程程中的加速度最大中的加速度最大值越小越好越小越好c c、运、运动规律的高律的高阶导数 运运动规律的高律的高阶导数是否数是否连续也是衡量也是衡量运运动规律特性的主要指律特性的主要指标 研究表明，研究表明，为有效改善凸有效改善凸轮机构的机构的动力力学特性，减小系学特性，减小系统的残余振的残余振动，，应选取取跃度度连续的运的运动规律律进行凸行凸轮廓廓线设计2.2.选择和和设计运运动规律律时需注意的需注意的问题 (1). (1).根据工作要求根据工作要求选择或或设计运运动规律律 (2). (2).兼兼顾运运动学和学和动力特性两方面要求力特性两方面要求四、推杆运四、推杆运动规律的律的选择 在工程在工程实际中需中需针对具体的具体的设计问题，在，在综合考合考虑运运动学、学、动力学等多方面因素的基力学等多方面因素的基础上来上来选择或或设计从从动件的运件的运动规律。

律 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反转法原理例例 偏置直偏置直动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮机构机构§9-3 凸凸轮轮廓曲廓曲线的的设计1．凸轮廓线设计的基本原理 当给整个凸轮机构加一个公共角速度－ω，使其绕凸轮轴心转动时， 凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨作反转运动， 另一方面又沿导轨作预期的往复运动 推杆在这种复合运动中，其尖顶的运动轨迹即为凸轮的轮廓曲线 当根据凸轮机构的工作要求和结构条件选定了其机构的型式、基本尺寸、推杆的运动规律和凸轮的转向之后，就可以进行凸轮轮廓曲线的设计了凸凸轮廓廓线设计的方法：的方法：作作图法和解析法法和解析法（（1〕凸〕凸轮的的轮廓曲廓曲线与推杆的相与推杆的相对运运动关系关系相对运动原理：对整个机构施加一个相对运动原理：对整个机构施加一个公共运动时，各构件间的相对运动保公共运动时，各构件间的相对运动保持不变。

持不变 1.推杆的位移是指推杆顶端沿着移动导路方向到基圆的距离 2. 反转过程中推杆的反转角度与推杆位移之间的运动规律与正常运动过程中凸轮转角与推杆位移的运动规律一样.. 在在设计凸凸轮廓廓线时，可假，可假设凸凸轮静止不静止不动，而其推杆相，而其推杆相对凸凸轮作反作反转运运动，同，同时又在其又在其导轨内作内作预期运期运动，， 作出推杆在作出推杆在这种种复合运复合运动中的一系列位置，中的一系列位置，则其尖其尖顶的的轨迹就是所要求的凸迹就是所要求的凸轮廓廓线 这就是凸就是凸轮廓廓线设计方法的反方法的反转法原理2 2．用作．用作图图法法设计设计凸凸轮轮廓廓线线 （（1〕直〕直动推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计 结论 尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计是是滚子推杆和平底推杆子推杆和平底推杆盘形凸形凸轮廓廓线设计的基本的基本问题及方法2〕凸〕凸轮廓廓线设计方法的基本原理方法的基本原理1〕偏置直〕偏置直动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计 ☺2〕偏置直〕偏置直动滚子推杆子推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计3〕〕对心直心直动平底推杆平底推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计.（（2〕〕摆动推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计☺1〕〕摆动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计2〕〕摆动滚子推杆子推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计 总结 对于于滚子推杆〔或平底推杆〕的子推杆〔或平底推杆〕的盘形凸形凸轮廓廓线的的设计，只要先将其，只要先将其滚子中心点〔或推杆平底与其子中心点〔或推杆平底与其导路中心路中心线的交的交点〕点〕视为尖尖顶推杆的尖推杆的尖顶，就可用尖，就可用尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计方法来确定出凸方法来确定出凸轮理理论廓廓线上各点的位置；然后再以上各点的位置；然后再以这些点些点为圆心作出一系列心作出一系列滚子子圆〔或〔或过这些点作一系列平底推杆的平些点作一系列平底推杆的平底底线），再作出此），再作出此圆族〔或直族〔或直线族〕的包族〕的包络线。

即得所即得所设计凸凸轮的工作廓的工作廓线EFA’找出从动件在此位置找出从动件在此位置时对应的位移量时对应的位移量S.§9-4 凸凸轮机构基本尺寸的确定机构基本尺寸的确定1 1．凸．凸轮机构的作用力和机构的作用力和压力角力角（（2〕凸〕凸轮机构的机构的压力角力角F＝＝ G/[cos(α +φ1)－－(1+ 2b/l)sin(α +φ1)tanφ2] 若若α 大至使大至使F增增至无至无穷大大时，机构将，机构将发生自生自锁 凸凸轮机构的机构的压力角是指推杆所受正力角是指推杆所受正压力的方向与推杆上点力的方向与推杆上点 B的速度方向之的速度方向之间所所夹的的锐角，角， 它是影响凸它是影响凸轮机构受机构受力情况的一个重要参数力情况的一个重要参数常以常以α表示在其他情况不在其他情况不变的情况下，的情况下， α 愈大，愈大，F愈大，愈大， 此此时机构的机构的压力角称力角称为临界界压力力角角αc，，即即 αc＝＝arctan{1/[(1＋＋2b/l )tanφ2]}－－φ1（（1〕凸〕凸轮机构中的作用力机构中的作用力. 为保保证凸凸轮机构能正常运机构能正常运转，，应使其最大使其最大压力角力角αmax小于小于临界界压力角力角αc，，增大增大l，， 减小减小b，，可以使可以使αc值提高。

提高 通常通常规定：凸定：凸轮机构的最大机构的最大压力角力角αmax应小于某一小于某一许用用压力角力角[α]，，生生产实际中，中，为了提高机构的效率，改善其受力情况，了提高机构的效率，改善其受力情况，即即αmax<[α] ([α]<<αc)许用用压力角力角[α]的一般取的一般取值为推程推程时：： 直直动推杆推杆[α]＝＝30°摆动推杆推杆[α]＝＝35 °～～ 45°回程回程时：：[α]＝＝70 °～～ 80°凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定.试在下列凸在下列凸轮机构机构简图上上标出出图示位置的示位置的压力角力角α Fvα=0Fvα1231234.O OωωD DCe e对图示凸示凸轮机构机构,求求(1)写出写出该凸凸轮机构的名称；机构的名称；(2)画出画出该凸凸轮的基的基圆；；(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移，推杆的位移，相相应的凸的凸轮转角角δ ，，D点的点的压力角力角α；；(4)画出推杆的行程画出推杆的行程h。

解：（解：（1〕写出〕写出该凸凸轮机构的名称机构的名称 命名：推杆的运命名：推杆的运动形式形式 +推杆的形式推杆的形式 +凸凸轮的形式的形式 偏置直偏置直动滚子推杆子推杆盘形凸形凸轮机构机构 .OD DC以Ｏ以Ｏ为圆心，Ｏ心，ＯD为半径画半径画理理论轮廓曲廓曲线，，连接接OC并延并延长交理交理论轮廓曲廓曲线于于D0点，在以点，在以转动中心中心 C为圆心，心，以以CD0为半径画半径画圆得基得基圆，，其半径其半径为r0D0解：解：对图示凸示凸轮机构机构,求求(1)写出写出该凸凸轮机构的名称；机构的名称；(2)画出画出该凸凸轮的基的基圆；；(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移，推杆的位移，相相应的凸的凸轮转角角δ ，，D点的点的压力角力角α；；(4)画出推杆的行程画出推杆的行程hr0(2)画出该凸轮的基圆；画出该凸轮的基圆；.O OD DCD0解：解：对图示凸示凸轮机构机构,求求(1)写出写出该凸凸轮机构的名称；机构的名称；(2)画出画出该凸凸轮的基的基圆；；(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移推杆的位移S，相，相应的凸的凸轮转角角δ，，D点的点的压力角力角α；；(4)画出推杆的行程画出推杆的行程h。

s(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移推杆的位移S，相，相应的凸的凸轮转角角δ，，B点的点的压力角力角α.δO ODCD0解：解：以以 D0点即点即为推杆的起点，推杆的起点，图示示位置位置时推杆的位移和相推杆的位移和相应的凸的凸轮转角分角分别为S、、δ，，B点的点的压力角力角α=0对图示凸示凸轮机构机构,求求(1)写出写出该凸凸轮机构的名称；机构的名称；(2)画出画出该凸凸轮的基的基圆；；(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移推杆的位移S，相，相应的凸的凸轮转角角δ，，D点的点的压力角力角α；；(4)画出推杆的行程画出推杆的行程hs(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移推杆的位移S，相，相应的凸的凸轮转角角δ，，B点的点的压力角力角α.α=0α=0O ODCD0以以 D0点即点即为推杆的起点，推杆的起点，图示示位置位置时推杆的位移和相推杆的位移和相应的凸的凸轮转角分角分别为S、、δ，，D点的点的压力角力角α=0对图示凸示凸轮机构机构,求求(1)写出写出该凸凸轮机构的名称；机构的名称；(2)画出画出该凸凸轮的基的基圆；；(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移推杆的位移S，相，相应的凸的凸轮转角角δ，，D点的点的压力角力角α；；(4)画出推杆的行程画出推杆的行程h。

解：解： D点的点的压力角力角α.O OD DCD0解〔解〔4）） ：：CO连线与凸与凸轮理理论轮廓曲廓曲线的另的另 一交点一交点为D1,过D1作偏距作偏距圆的切的切线交基交基 圆于于D1点，因此点，因此D1E1为行行程程hδD1E1h对图示凸示凸轮机构机构,求求(1)写出写出该凸凸轮机构的名称；机构的名称；(2)画出画出该凸凸轮的基的基圆；；(3)画出从升程开始到画出从升程开始到图示位置示位置时推杆的位移，推杆的位移，相相应的凸的凸轮转角角δ ，，D点的点的压力角力角α4)画出推杆的行程画出推杆的行程h.2 2．凸．凸轮基基圆半径的确定半径的确定（（1〕凸〕凸轮机构的机构的压力角与基力角与基圆半径的关系半径的关系在偏距一定，推杆的运在偏距一定，推杆的运动规律已知的条件下，律已知的条件下，可减小可减小压力角力角α，，加大基加大基圆半径半径r0，，从而改善机构的从而改善机构的传力特性，力特性， 但机构的尺寸会增大但机构的尺寸会增大（（2〕凸〕凸轮基基圆半径的确定半径的确定 凸凸轮基基圆半径的确定的原半径的确定的原则是：是：应在在满足足αmax≤[α]的条件下，的条件下，合理地确定凸合理地确定凸轮的基的基圆半径，使凸半径，使凸轮机构的尺寸不至机构的尺寸不至过大。

大先按先按满足推程足推程压力角力角α≤[α]的条件来确定基的条件来确定基圆半径半径r0，，即即r0≥{[(ds/dφ －－ e)/tan[α] －－ s]2+e2}1/2 用上式用上式计算得算得 r0随凸随凸轮廓廓线上各点的上各点的ds/dδ、、s值的不同而不的不同而不同，同， 故需确定故需确定 r0 的极小的极小值，即，即为凸凸轮基基圆半径的最小半径半径的最小半径值2 2．凸．凸轮基基圆半径的确定半径的确定.3．．滚子推杆子推杆滚子半径的子半径的选择 采用采用滚子推杆子推杆时，，滚子半径的子半径的选择，要考，要考虑滚子的子的结构、构、强度及凸度及凸轮轮廓曲廓曲线的形状等多方面的因素的形状等多方面的因素1〕凸〕凸轮轮廓曲廓曲线与与滚子半径的关系子半径的关系则ρa＝＝ρ＋＋rr 此此时，无，无论滚子半径大小如何，凸子半径大小如何，凸轮的工作廓的工作廓线总是可以平是可以平滑地作出来的滑地作出来的则ρa＝＝ρ－－rr若若ρ＝＝rr时，，则ρa＝＝ 0，即工作廓，即工作廓线出出现变尖尖现象若若ρ < rr时，，那么那么 ρa < 0，， 即工作廓即工作廓线出出现交叉，交叉， 推杆运推杆运 动规律出律出现失真失真现象。

象1〕当凸〕当凸轮理理论廓廓线内凹内凹时，，2〕当凸〕当凸轮理理论廓廓线外凸外凸时，，.（（2〕〕滚子半径的子半径的选择首先，首先，应使使滚子半径子半径rr小于理小于理论廓廓线的最小曲率半径的最小曲率半径ρmin而而ρmin的大小的大小则可用解析法或作可用解析法或作图法确定 其次，要求凸其次，要求凸轮工作廓工作廓线的最小曲率半径的最小曲率半径ρamin一般不一般不应小于小于1～～5mm 若不若不满足此要求足此要求时，， 就就应增大增大r0，或减小，或减小rr，或修改，或修改s(δ)，或使其工作廓，或使其工作廓线出出现尖点的地方代以合适曲尖点的地方代以合适曲线 此外，此外，滚子半径受其子半径受其强度、度、结构限制而不能太小一般构限制而不能太小一般应取取rr＝＝(0.1～～0.5)r0凸轮机构基本尺寸的确定凸轮机构基本尺寸的确定.4 4．平底推杆平底尺寸的确定．平底推杆平底尺寸的确定l ＝＝ 2lmax＋＋ (5～～7) mm （（a））1〕用作〕用作图法确定：法确定：2〕用〕用计算公式确定：算公式确定：l ＝＝ 2|ds/dδ|max＋＋ (5～～7) mm （（b）） 当平底推杆凸当平底推杆凸轮机构出机构出现失真失真现象象时，可适当增大凸，可适当增大凸轮的基的基圆半径半径r0来消除失真来消除失真现象。

象1〕平底〕平底长度的确定度的确定（（2〕平底推杆凸〕平底推杆凸轮机构的失真机构的失真现象象.r0Os 1 3 5 7 8 60º120º90º90º60º120º 1’ 2’90ºA90º9 1113151 3 5 7  8 9 11 13 12 14 10 　　　　对心直心直动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计　　　　已已知知凸凸轮的的基基圆半半径径r0，，凸凸轮角角速速度度 和和从从动件的运件的运动规律，律，设计该凸凸轮轮廓曲廓曲线　　　　① ① 选比比例例尺尺l l，，作作位位移移曲曲线和和基基圆r0r0　　　　② ② 等等分分位位移移曲曲线及及反反向向等等分分各各运运动角角，，确确定定反反转后后对应于于各各等等分分点点的从的从动件的位置件的位置3’4’5’ 6’7’ 8’1876543210’11’9’12’13’14’1413121110915　　 ③ ③ 确确定定反反转后后从从动件件尖尖顶在在各各等等分分点占据的位置点占据的位置　　　　设计步步骤 ④ ④ 将各尖将各尖顶点点连接成一条光滑曲接成一条光滑曲线。

r0O 1 2 345 6 7 8 60º120º90º 90º  　　摆动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计1 2 3 4 5 6 7   AB.5. 摆动推杆盘形凸轮机构r0r0.r0O 1 2 345 6 7 8 60º120º90º 90º  　　摆动尖尖顶推杆推杆盘形凸形凸轮廓廓线的的设计　　已知凸　　已知凸轮的基的基圆半径半径r0，逆，逆时针角速度角速度 ，，摆杆杆长度度l以及以及摆杆回杆回转中心与凸中心与凸轮回回转中心的距离中心的距离d，，摆杆角位移杆角位移曲曲线，，设计该凸凸轮轮廓曲廓曲线1 2 3 4 5 6 7 120ºB 1 1B1B2B3B4B5B6B7B860º90º  dB 2 2B 3 3B 4 4B 5 5B 6 6B 7 7A1A2A3A4A5A6A7A8A Bl　　　　① ① 选比比例例尺尺，，作作位位移曲移曲线，作基，作基圆rbrb和和转轴圆OAOA　　　　② ② 等等分分位位移移曲曲线及及反反向向等等分分各各运运动角角，，确确定定反反转后后对应于于各各等等分分点点的的转轴A A的的位位置。

置　　　　③ ③ 确确定定反反转后后从从动件件尖尖顶在在各各等分点占据的位置等分点占据的位置　　　　设计步步骤　　　　 ④ ④ 将各尖将各尖顶点点连接成一条光滑接成一条光滑曲曲线。