凸轮机构的组成与分类

第三章凸轮机构§3-1凸轮机构的组成和类型一、凸轮机构的组成1、凸轮：具有曲线轮廓或沟槽的构件，当它运动时，通过其上的曲线轮廓与从动件的高副接触，使从动件取得预期的运动。

2、凸轮机构的组成：由凸轮、从动件、机架这三个大体构件所组成的一种高副机构。

二、凸轮机构的类型1.依照凸轮的形状分：空间凸轮机构：盘形凸轮：凸轮呈盘状，而且具有转变的向径。

它是凸轮最大体的形式，应用最广。

移动（楔形）凸轮：凸轮呈板状，它相关于机架作直线移动。

盘形凸轮转轴位于无穷远处。

空间凸轮机构：圆柱凸轮：凸轮的轮廓曲线做在圆柱体上。

2.依照从动件的形状分：（1）尖端从动件从动件尖端能与任意形状凸轮接触，使从动件实现任意运动规律。

结构简单，但尖端易磨损，适于低速、传力不大场合。

（2）曲面从动件：从动件端部做成曲面，不易磨损，利用普遍。

（3）滚子从动件：滑动摩擦变成转动摩擦，传递较大动力。

（4）平底从动件优势：平底与凸轮之间易形成油膜，润滑状态稳固。

不计摩擦时，凸轮给从动件的力始终垂直于从动件的平底，受力平稳，传动效率高，经常使用于高速。

缺点：凸轮轮廓必需全数是外凸的。

3.依照从动件的运动形式分：4.依照凸轮与从动件维持高副接触的方式分：（1）力封锁型凸轮机构：利用重力、弹簧力或其它外力使从动件与凸轮轮廓始终维持接触。

封锁方式简单，对从动件运动规律没有限制。

5、其它反凸轮机构：摆杆为主动件，凸轮为从动件。

应用实例：自动铣槽机应用反凸轮实现料斗翻转§3-2凸轮机构的特点和功能一.凸轮机构的特点一、优势：(1)结构简单、紧凑，具有很少的活动构件，占据空间小。

(2)最大优势是关于任意要求的从动件运动规律都能够毫无困难地设计出凸轮廓线来实现。

2、缺点：由于是高副接触，易磨损，因此多用于传力不大的场合。

二.功能1、实现无特定运动规律要求的工作行程应用实例：车床床头箱中利用凸轮机构实现变速操纵2、实现有特定运动规律要求的工作行程应用实例：自动机床中利用凸轮机构实现进刀、退刀3、实现对运动和动力特性有特殊要求的工作行程应用实例：船用柴油机中利用凸轮机构操纵阀门的启闭4、实现复杂的运动轨迹应用实例：印刷机中利用凸轮机构适当组合实现吸纸吸头的复杂运动轨迹§3-3从动件运动规律设计一.基础知识1、从动件运动规律：从动件的位移、速度、加速度及加速度转变率随时刻或凸轮转角转变的规律。

简述凸轮机构的分类
凸轮机构是一种机械运动机构，由凸轮和其对应的凸轮跟随者组成，用于将旋转运动转化为直线或曲线运动。

根据凸轮的形状和凸轮轴的位置，凸轮机构可以分为以下几类：
1. 基本凸轮机构：基本凸轮机构是由一个凸轮和一个跟随者组成，常见的有滑块机构、凸轮摇臂机构和凸轮曲柄机构等。

2. 摆线凸轮机构：摆线凸轮机构的凸轮轮廓为摆线形状，它具有高精度、高速度和低噪音的特点，常用于自动售货机、打印机等。

3. 圆弧凸轮机构：圆弧凸轮机构的凸轮轮廓为圆弧形状，具有简单的结构和稳定的运动特性，常用于汽车发动机的气门控制等。

4. 心形凸轮机构：心形凸轮机构的凸轮轮廓为心形形状，能够实现复杂的运动轨迹，常用于织布机械和摇船机械等。

5. 椭圆凸轮机构：椭圆凸轮机构的凸轮轮廓为椭圆形状，能够实现连续变速运动，常用于工程机械和农业机械等。

6. 曲线槽凸轮机构：曲线槽凸轮机构的凸轮轮廓为曲线槽形状，能够实现非线性运动，常用于自动装配线和飞机起落架等。

以上只是凸轮机构的一些常见分类，实际上根据不同的应用需求和凸轮轮廓的设计，还可以产生更多不同类型的凸轮机构。

第六讲凸轮机构及其设计（一）凸轮机构的应用和分类一、凸轮机构1．组成：凸轮，推杆，机架。

2．优点：只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而且机构简单紧凑。

缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。

二、凸轮机构的分类1．按凸轮的形状分：盘形凸轮圆柱凸轮2．按推杆的形状分尖顶推杆：结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。

易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合滚子推杆：滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。

不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。

平底推杆：不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。

不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。

3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。

（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。

4．根据凸轮与推杆接触方法不同分：（1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。

①等宽凸轮机构② 等径凸轮机构③共轭凸轮（二）推杆的运动规律一、基本名词：以凸轮的回转轴心O 为圆心，以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0 称为基圆半径。

推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。

推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。

回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。

休止：推杆处于静止不动的阶段。

推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角二、推杆常用的运动规律1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。

凸轮机构是机械传动中常用的一种机构，它通过凸轮的旋转运动来实现机械零件的运动。

凸轮机构的种类很多，按照其结构和运动特点可以分为以下几类。

一、摇杆凸轮机构摇杆凸轮机构是最简单的凸轮机构之一，它由凸轮、摇杆和连接件组成。

摇杆的一端与凸轮相接触，另一端与被控件连接。

当凸轮旋转时，摇杆随之运动，从而带动被控件做相应的运动。

摇杆凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机中的气门机构、印刷机中的压印机构等。

二、滑块凸轮机构滑块凸轮机构由凸轮、滑块和连接件组成。

滑块与凸轮相接触，通过滑块的运动来带动被控件做相应的运动。

滑块凸轮机构具有结构简单、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中，如车床、钳工机床等。

三、曲柄凸轮机构曲柄凸轮机构由凸轮、曲柄、连杆和被控件组成。

曲柄与凸轮相接触，通过曲柄的旋转运动来带动连杆做相应的往复运动，从而带动被控件做相应的运动。

曲柄凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机中的连杆机构、农机中的割草机构等。

四、凸轮滚子机构凸轮滚子机构由凸轮、滚子和被控件组成。

滚子与凸轮相接触，通过滚子的滚动运动来带动被控件做相应的运动。

凸轮滚子机构具有运动平稳、噪音小等优点，广泛应用于各种机械设备中，如纺织机中的绞车机构、印刷机中的印刷机构等。

五、凸轮齿轮机构凸轮齿轮机构由凸轮、齿轮和被控件组成。

齿轮与凸轮相接触，通过齿轮的转动运动来带动被控件做相应的运动。

凸轮齿轮机构具有结构紧凑、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机中的凸轮轴机构、机床中的进给机构等。

六、凸轮链条机构凸轮链条机构由凸轮、链条和被控件组成。

链条与凸轮相接触，通过链条的运动来带动被控件做相应的运动。

凸轮链条机构具有结构简单、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中，如食品机械中的输送机构、纺织机中的绞车机构等。

总之，凸轮机构是机械传动中常用的一种机构，它具有结构简单、运动平稳等优点，广泛应用于各种机械设备中。

凸轮机构组成凸轮机构是一种用于实现连续运动的机械装置，由凸轮、摇杆（或推杆）、轴、轴承等组成。

凸轮呈现出各种不同形状，通过与摇杆（或推杆）的连动，使物体能够沿固定轨迹做规定的运动。

凸轮是凸轮机构的核心部件，可以是圆柱形、椭圆形、心形、螺旋形等。

圆柱形凸轮最为常见，在凸轮上的一点称为凸轮迹线上的点，而凸轮的中心轴则是凸轮迹线的轴线。

凸轮迹线上相同距离的不同点的运动速度不同，因此可以通过调整凸轮的形状和大小来控制运动的速度和方式。

摇杆（或推杆）是凸轮机构中的执行部件，通过与凸轮的连动来实现所需的运动轨迹。

摇杆可分为单摇杆和双摇杆两种形式。

单摇杆由一个摇杆和一个固定轴组成，而双摇杆则由两个摇杆和一个固定轴组成。

摇杆的运动方式可以是直线运动、旋转运动或复合运动，取决于凸轮的形状和运动要求。

轴是凸轮机构中的支撑部件，用于支撑和固定凸轮和摇杆。

轴通常由金属材料制成，具有足够的强度和刚性。

除了支撑凸轮和摇杆外，轴还需具备良好的耐磨性和耐腐蚀性，以保证凸轮机构的长期稳定运行。

轴承是凸轮机构中起支撑和传动作用的重要部件，用于减少轴和轴承之间的摩擦。

常用的轴承有滚动轴承和滑动轴承两种。

滚动轴承由内圈、外圈和滚动体组成，滚动体之间滚动运动，从而减少摩擦。

滑动轴承则是通过润滑剂形成薄膜，使轴承在轴上滑动，减少摩擦力。

凸轮机构具有广泛的应用，例如在发动机、机械手、打印机等设备中都有使用。

凸轮机构能够实现各种不同的运动形式，如直线运动、旋转运动、复合运动等。

通过调整凸轮的形状和大小，可以实现不同的运动速度和运动轨迹。

同时，凸轮机构还具有很高的精度和稳定性，可以长时间稳定地工作。

总之，凸轮机构是一种实现连续运动的机械装置，由凸轮、摇杆（或推杆）、轴、轴承等组成。

凸轮机构通过凸轮和摇杆的连动来实现运动轨迹的控制，具有多种运动形式和广泛的应用领域。

凸轮机构在工业生产和机械制造中扮演着重要的角色，对提高生产效率和改善产品质量具有积极的促进作用。

凸轮机构的组成
凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成。

相同点是：都是两构件直接接触并能产生相对运动的活动联接，而区别如下：
1、运动副的分类不同：凸轮机构的运动副属于高副机构，连杆机构的运动副属于低副机构。

2、基础形式不同：连杆机构：面和面接触的运动副在接触部分的压强较低。

凸轮机构：属于点或线接触的运动副，高副比低副容易磨损。

3、构成不同：连杆机构的运动副：低副是面接触，耐磨损；加上转动副和移动副的接触表面是圆柱面和平面，制造简便，易于获得较高的制造精度。

凸轮机构运动副：机构中至少有一个运动副是高副。

凸轮机构分类凸轮机构是一种常见的机械传动装置，用于将旋转运动转换为直线或非旋转运动。

它以凸轮为基础设计，通过凸轮的形状和运动方式来实现特定的运动要求。

根据凸轮的形状和工作原理的不同，凸轮机构可以分为四种主要类型：滑动副凸轮机构、转动凸轮机构、连杆凸轮机构和滚子凸轮机构。

滑动副凸轮机构是最简单的一种凸轮机构，它由凸轮和滑块组成。

滑块沿着凸轮的轮廓线滑动，从而实现凸轮的运动要求。

滑动副凸轮机构常用于一些简单的运动要求，例如提升重物或控制门窗的开关。

转动凸轮机构是一种常见的凸轮机构，它由凸轮和摇杆组成。

凸轮的轮廓线决定了摇杆的运动方式。

当凸轮旋转时，摇杆跟随凸轮的轮廓线做往复运动，实现特定的功能。

转动凸轮机构常用于汽车发动机中的气门控制系统，通过凸轮的运动来控制气门的开闭。

连杆凸轮机构是一种复杂的凸轮机构，它由凸轮、连杆和曲柄轴组成。

凸轮的轮廓线决定了连杆的运动方式。

当凸轮旋转时，连杆跟随凸轮的轮廓线做往复运动，实现特定的功能。

连杆凸轮机构常用于内燃机中的曲轴连杆机构，通过凸轮的运动来驱动活塞做往复运动。

滚子凸轮机构是一种高精度的凸轮机构，它由凸轮和滚子组成。

滚子凸轮机构的凸轮轮廓线通常是非常复杂的曲线，滚子沿着凸轮轮廓线滚动，从而实现凸轮的运动要求。

滚子凸轮机构常用于需要高精度和高速度运动的场合，例如数控机床的进给系统。

除了以上四种常见的凸轮机构，还有一些特殊的凸轮机构，例如斜轮凸轮机构、伺服凸轮机构等。

这些凸轮机构都是根据具体的运动要求和设计需求而设计的，具有各自独特的特点和应用领域。

凸轮机构在机械传动中起着重要的作用。

它可以将旋转运动转换为直线或非旋转运动，实现各种不同的功能和应用。

不同类型的凸轮机构适用于不同的运动要求，设计和选择合适的凸轮机构是确保机械设备正常运行和高效工作的关键。

因此，对凸轮机构的分类和了解，对于机械工程师和设计师来说是非常重要的。

凸轮机构是一种常见的机械传动装置，根据凸轮的形状和工作原理的不同，可以将其分为滑动副凸轮机构、转动凸轮机构、连杆凸轮机构和滚子凸轮机构等四种主要类型。