第06章 凸轮机构

1.组成

凸轮机构的应用与分类凸轮机构由凸轮1、从动件2、机架3三个基本构件及锁合装置组成。是一种高副机构。其中凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，通常作连续等速转动，从动件则在凸轮轮廓的控制下按预定的运动规律作往复移动或摆动。

2.特点：

优点:只要正确地设计和制造出凸轮的轮廓曲线，就能把凸轮的回转运动准确可靠地转变为从动件所预期的复杂运动规律的运动，而且设计简单;凸轮机构结构简单、紧凑、运动可靠。

缺点:凸轮与从动件之间为点或线接触，故难以保持良好的润滑，容易磨损。凸轮机构通常适用于传力不大的机械中尤其广泛应用于自动机械、仪表和自动控制系统中。

3.应用：

平面连杆机构虽然应用广泛，但它只能近似地实现给定的运动规律，且设计比较复杂。当从动件须精确地按预定运动规律尤其是复杂运动规律工作时，则常采用凸轮机构。

4.类型：按凸轮的形状分：

盘形凸轮其凸轮都是绕固定轴线转动且有变化向径的盘形构件。盘形凸轮机构简单，应用广泛，但限于凸轮径向尺寸不能变化太大，故从动件的行程较短。移动凸轮其凸轮是具有曲线轮廓、作往复直线移动的构件，它可看成是转动轴线位于无穷远处的盘形凸轮。圆柱凸轮其凸轮是圆柱面上开有凹槽的圆柱体，可看成是绕卷在圆柱体上的移动凸轮，利用它可使从动件得到较大的行程。

按从动件末端形状分：

尖顶从动件凸轮机构 其从动件的端部呈尖点，特点是能与任何形状的凸轮轮廓上各点相接触，因而理论上可实现任意

预期的运动规律。尖顶从动件凸轮机构是研究其他型式从动

件凸轮机构的基础。但由于从动件尖顶易磨损，故只能用于

轻载低速的场合。

滚子从动件凸轮机构 其从动件的端部装有滚子，由于从动件与凸轮之间可形成滚动摩擦，所以磨损显著减少，能承较大载荷，应用较广。但端部重量较大，又不易润滑，故仍不宜用于高速。

平底从动件凸轮机构 其从动件端部为一平底。若不计摩擦，凸轮对从动件的作用力始终垂直于平底，传力性能良好，且凸轮与平底接触面间易形成润滑油膜，摩擦磨损小、效率高，故可用于高速，缺点是不能用于凸轮轮廓有内的情况。

凸轮机构的说课稿

一． 说教材

各位评委，大家好！今天我说的课题是：《凸轮机构》，

[板书] 凸轮机构

我是从教材-教法-学法-教学过程这几个方面来说明的。《凸轮机构》是《机械基础》第六章的第2节的内容，在教材中占有重要地位。《凸轮机构》是常用机构的基本形式，广泛应用于各种自动机械仪表和操纵控制装置，可以实现各种复杂的运动。

二、说教学对象

1、教材的地位和作用

今天所讲的内容属于第二版《机械基础》第六章的第2节。

整个第六章讲的是常用机构，凸轮机构广泛应用于各种自动机械仪表和操纵控制装置，可以实现各种复杂的运动。

而该章的第3节“铰链四杆机构的基本性质”一共阐述了三大问题：急回特性、死点位置和曲柄存在的条件。本次说课中只对急回特性和死点位置两个问题进行讲解，这一部分内容含概的知识点多，理论性较强，是前两节内容的深化和提升，又是后面学习铰链四杆机构演化的基础和铺垫，并对生产实践起着重要指导意义。所以这部分内容是第七章乃至整本书的重点。

2、学情分析

要想讲好一堂课，不仅要备教材，还要备学生，只有对授课对象也就是学生的知识结构、心理特征进行分析、掌握，才能制定出切合实际的教学目标和教学重点。在学习本节内容之前，学生已经掌握了曲柄摇杆机构的组成，以及曲柄或摇杆为主动件的运动关系，而且也有一定的力学知识，所以学生已经具备了探究本节内容的理论基础，但是缺乏实践经验和对各学科知识的综合运用能力，并且相当一部分学生缺乏自信心，又正处于叛逆心理较重的青春期。基于学生的这些特点结合教材内容，首先要营造平等、宽松的教学氛围，设法激发起学生的学习兴趣，并结合授课内容多给出几组实例，把理论性较强的课本知识形象化、生动化，引导学生探究学习并把各科知识进行融会贯通

到此教学过程的6个环节就完成了，回顾整堂课的设计，我是以学生的自主探究为中心，以问题驱动为主线，在各个环节中不断的创设问题情境、设置悬念，并适时的进行点拨诱导，充分调动了学生的学习积极性，活跃了课堂气氛，收到了较好的教学效果。

第八章习题

8-1 设一直动推杆的行程h=32mm，要求推程角，按余弦

加速度运动，远停角，回程角，按等速运动，近休止

角，计算后绘出推杆的位移曲线。 o1200=ϕ

o30s=ϕo1500=′ϕ

o60s=′ϕ8-2 已知对心尖顶从动件的行程h=50mm，推程角20ٛ=πϕ，凸轮转速minr600=n。若从动件分别按等加速等减速、正弦加速度规律运

动，试绘出其从动件位移曲线，并在该线图上标明最大速度的数值及

其发生的位置。

8-3 在尖顶对心直动从动件盘形凸轮机构中，图8-33所示从动件的运动规律尚不完整。试在图上补全各段的ϕϕϕ−−−avs,,曲线，并

指出哪些位置有刚性冲击？哪些位置有柔性冲击？ S

ϕ

ϕ

ϕV

a0π323ππ43π53π2π

xϕ

βRs

A

OA’B’

O’ωrb

图8-33 图8-34

8-4 在对心直动从动件凸轮机构中，已知从动件重力为7.5N，行程h=50mm，从动件的推程时间为s121，若①尖顶从动件以余弦加速

度运动；②尖顶从动件以等加速、等减速规律运动，试比较以上两种运动规律所能达到的最大速度和保证从动件与凸轮接触所需最大的

力。 8-5 设凸轮以角速度ω转动，其推程运动角0ϕ和从动件行程h均

为已知。当从动件按二次多项式运动规律运动时，其最大和最小加速度出现在什么位置？的数值为多大？ maxa8-6 在直动从动件盘形凸轮机构中，凸轮按顺时针方向转动，已知行程h=20mm，推程角，基圆半径o450=ϕmm50b=r，偏距，

且偏置于使推程压力角减小的一侧。 0mm2=e

1）试计算等速运动规律时的最大压力角maxα；

2）假定最大压力角近似出现在从动件速度达到最大值时的位置，

试计算等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度运动规律时的最大压力角maxα。

8-7 在图8-34所示对心平底直动从动件圆盘凸轮机构中，已知圆盘的半径，圆心与转轴中心的距离，试

求从动件的运动方程。当凸轮转速mm50=Ro90,mm30===′βOOla

第六章 间歇运动机构

专业： 学号： 姓名：

- 1 - 第六章 间歇运动机构

6-1 填空题

（1）槽轮机构运动特性系数K的取值范围是 。

（2）在棘轮机构中止动爪的作用是 。

（3）欲将一主动件的回转运动转换成从动件的单向间歇运动，可采用 、 、

、 机构。

（4）在四槽单销外槽轮机构中，在拨盘一个运动周期内，槽轮停歇时间为3s，则主动拨盘的转速n=

r/mim。

6-2 选择填空题

（1）在外槽轮机构中。已知圆销数n=1，运动系数k=0.25，则槽数z=

A．4； B．5； C．6。

（2）棘轮机构中采用止动爪主要是为了 。

A．防止棘轮反转； B．对棘轮进行双向定位； C．保证棘轮每次转过相同的角度。

（3）要将连续单向转动变换成具有停歇功能的单向摆动，可采用的机构是 。

A．曲柄摇杆机构； B．摆动从动件盘形凸轮机构； C．棘轮机构； D．槽轮机构

（4）在下列说法中，正确的是 。

A．在一个运动循环中，槽轮的运动时间和主动件的运动时间之比，称为运动系数；

B．在一个运动循环中，槽轮的运动时间和停歇时间之比，称为运动系数；

C．在一个运动循环中，槽轮的转角和主动件的转角之比，称为运动系数；

D．在内槽轮机构中，为了增大运动系数，可以之圆销数大于1。

6-3 判断题

（1）在高速运转场合，选择间歇机构时应首选不完全齿轮机构。 （ ）

（2）对只有一个圆销的外槽轮机构，槽轮的运动时间一定小于静止时间。 （ ）