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机械基础 凸轮机构

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机械设计基础 第三章 凸轮机构

机械设计基础 第三章 凸轮机构
s h 0
0

v
0 a +


0 -

机械设计基础——凸轮机构
等速运动（续）
回程(0’0) 运动方程： 位移方程： s h1 / 0 ' 速度方程： v h / 0 加速度方程：a 0

s h 0’
0
0
v

0 - -
s h 2h( 0 )
2
h
推程 运动方程:
s
h/2
0
0/2 0
0/2

s
v
2h
2

4 h
2 0
v
02 4h 2 a 02
0 a 0
运动线图 冲击特性：起、中、末点柔性冲击 适用场合：低速轻载

机械设计基础——凸轮机构
三、从动件运动规律的选择
实际使用时, 推程或回程的运动规律可采用单一运动规律 ,也可以 将几种运动规律复合使用。 1. 当机械的工作过程只要求推杆实现一定的工作行程，而对运 动规律无特殊要求时，主要考虑动力特性和便于加工 低速轻载时，便于加工优先； 速度较高时，动力特性优先。 2. 当机械的工作过程对推杆运动规律有特殊要求时： 转速较低时，首先满足运动规律，其次再考虑动力特性和加工 转速较高时，兼顾运动规律和动力特性，采用组合运动
t
0
推程
01
远休止
rb
0’
回程
02
近休止



C
回程，回程运动角0’ 近休止，近休止角02 行程（升程），h 运动线图: 从动件的位移、速度、加速度等随时 间t或凸轮转角j变化关系图
机械设计基础——凸轮机构

机械基础第十一章 凸轮机构

机械基础第十一章 凸轮机构

形封闭型凸轮机构 Form-closed cam mechanism 等径凸轮机构 Conjugate yoke radial cam mechanism 共轭凸轮机构 Conjugate cam mechanism
第二节 从动件的常用运动规律
从动件的运动规律 (Law of motion) ，由凸轮轮廓曲线 (Cam profile)形状决定。从动件不同的运动规律，要求凸轮 具有不同形状的轮廓曲线。 正确选择和设计从动件的运动规律，是凸轮机构设计的 重要环节。 常用运动规律—工程实际中经常用到的运动规律。
第十一章 凸轮机构
第一节 凸轮机构的分类、特点和应用
内燃机配气凸轮机构
自动机床进刀凸轮机构
冲床凸轮机构
绕线机凸轮机构
圆柱凸轮输送机
自动车床凸轮机构
凸轮机构的组成 凸轮、从动件和机架。 凸轮机构的适用场合 广泛用于各种机械，特别是自动机械、自动控制装置和 装配生产线。 凸轮机构的优点 结构简单、紧凑、工作可靠，可以使从动件准确实现各 种预期的运动规律，还易于实现多个运动的相互协调配合。 凸轮机构的缺点 凸轮轮廓与从动件之间是高副接触，易于磨损。
四、摆线运动规律（正弦加速度运动规律） 推程 1 2 s h si n 速度曲线和加速度曲 2 线连续，无刚性冲击和柔 h 2 v 1 cos 性冲击。正弦加速度运动 规律适用于高速轻载场 2h 2 2 a si n 2 合。

2
2
三、简谐运动规律（余弦加 速度运动规律） h 推程 s 1 cos 2
v
Байду номын сангаас
h si n 2

机械设计基础第3章凸轮机构

机械设计基础第3章凸轮机构

2）运动线图（推程）：表3-1
s
h
3）运动特点：产生刚性冲击
ψ
∵ 从动件在运动开始和终止的瞬
Φ
t
时，因速度有突变，则加速度 v
a在理论上出现瞬时的无穷大，
hω/Φ
ψ
导致从动件突然产生非常大的 a
t
惯性力，因而使凸轮机构受到
ψ
极大的冲击，这种冲击称为刚
t
性冲击。
4）适用场合：低速运动或不宜单独使用。
ψ
点作各自的垂线与水平线，交点
v
Φ
即为s曲线上的点，光滑连接这
些点，得到s图。
ψ a
3）运动特点：产生柔性冲击
∵在首、末两点从动件的加速度
ψ
有突变，因此也有柔性冲击。
4）适用场合：中、低速运动。
4、正弦加速度（摆线）运动规律 从动件在运动过程中加速度呈正弦曲线规律变化。
1）运动方程：表3-1 s=h[ψ/Φ-sin(2πψ/Φ)/2π]
一、压力角α与作用力的关系
（前面已讲过）压力角α（或传动角γ）的大小反映 了机构传动性能的好坏。α↓( 或γ↑)，机构的传动性能越好。
压力角α：作用在从动件上的驱动力 方向（即沿接触点处的法线方向）与该力 作用点的绝对速度方向之间所夹的锐角。 注意：对于滚子从动件，压力角要作在
理论廓线上。
F可分解为：F′= Fcosα——有效分力
4 2 3
1
图3-4
如图所示的靠模车削机 构，工件1转动时，并和靠模 板3一起向右移动，由于靠模 板的曲线轮廓推动，刀架2带 着车刀按一定的运动规律作 横向运动，从而车削出具有 曲线表面的手柄。
如图所示的绕线机构，当 具有凹槽的圆柱凸轮转动时， 迫使从动件作往复移动，从而 均匀地将线绕在轴上。

机械设计基础 第六章 凸轮机构

机械设计基础 第六章 凸轮机构

6.2.1 凸轮机构的运动循环及基本名词术语
凸轮机构的一个运动循环大 致包括：推程、远休程、回 程、近休程四个部分
术语： 基圆 偏距 近休程 近休止角 推程 推程运动角 远休程 远休止角 回程 回程运动角 行程 推杆运动规律

6.2.2 几种常用的推杆运动规律
等速运动规律：
s h / 0 h 1 / 0 a0
凸轮廓线设计步骤： （1）划分位移曲线；
（2）取长度比例尺，绘出凸轮基圆，偏心距圆；
（3）获取基圆上的等分点； （4）绘出反转过程中的导路位置线；
（5）计算推杆的预期位移；
（6）将从动件尖顶点连成光滑曲线，即为凸轮轮廓。
理论轮廓线 实际轮廓线
尖顶从动件
滚子从动件

滚子半径的选择
滚子从动件作用： 1、化滑动摩擦为滚动摩擦； 2、降低凸轮与从动件之间的局 部接触应力。

6.3.2 压力角与凸轮机构尺寸的关系
tan
OC e
PC OP OC BC BC
BC s r02 e 2
P为凸轮和从动件的速度瞬心，故：
v OP
即： OP
v


ds d
于是：
tan
ds e d s r02 e 2
增大基圆半径或设置偏置均可减小压力角，
存在速度突变，加速 度及惯性力理论上将无穷 大，称为刚性冲击。用于 低速轻载场合。
等加速等减速运动规律：
s 2h 2 / 02 4h1 / 02 2 a 4h1 / 02
s h 2h( 0 ) 2 / 02 4h1 ( 0 ) / 02 2 a 4h1 / 02

机械设计基础第五章凸轮机构

机械设计基础第五章凸轮机构

其他应用实例
01
纺织机械
02
包装机械
03
印刷机械
在纺织机械中，凸轮机构被用于控制织 物的引纬、打纬和卷取等运动。通过合 理设计凸轮的形状和尺寸，可以实现织 物的高速、高效织造。
在包装机械中，凸轮机构常用于控制包 装材料的输送、定位、折叠和封口等操 作。通过凸轮的精确控制，可以实现包 装过程的自动化和高效化。
传动比的计算 根据凸轮的轮廓形状和尺寸，以及从动件的运动 规律，可以通过几何关系或解析方法计算出凸轮 机构的传动比。
传动比的影响因素 凸轮机构的传动比受到凸轮轮廓形状、从动件运 动规律、机构中的摩擦和间隙等因素的影响。
凸轮机构的压力角与自锁
压力角的定义
压力角是指从动件受力方向与从动件运动方向之间的夹角。在凸轮机构中，压力角的大小反 映了从动件所受推力的方向与其运动方向之间的关系。
等速运动规律
从动件在推程和回程中均保持匀速运动。
等加速等减速运动规律
从动件在推程和回程中按等加速和等减速规律运动。
简谐运动规律
从动件按简谐运动规律振动。
组合运动规律
根据实际需要，将从动件的运动规律组合成复杂的运动形式。
凸轮机构的尺寸设计
凸轮基圆半径的确定
根据从动件的运动规律和机构的结构要求，确定 凸轮的基圆半径。
03
凸轮机构的类型与特性
盘形凸轮机构
凸轮形状
盘形凸轮是一个具有特定 轮廓的圆盘，其轮廓线决 定了从动件的运动规律。
工作原理
通过凸轮的旋转，驱动从 动件按照预定的运动规律 进行往复直线运动或摆动。
应用范围
广泛应用于内燃机、压缩 机、自动机械等领域。
移动凸轮机构
凸轮形状
移动凸轮是一个在平面上移动的具有特定轮廓的 构件。

机械设计基础 凸轮机构

机械设计基础 凸轮机构
三、对心直动平底从动件盘形凸轮廓线的设计
凸轮机构
19
1）按前述方法求得尖顶从动件的 B0、B1、B2、
...... 各点； 2）过 B0、B1、B2、B3、...... 各点作平底的 各个位置； 3）作这些平底的包络线即为对心直动 平底从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线。 注意：这种凸轮不能设计成 有内凹部分的；
平板移动凸轮： rb —→ ∞
圆柱回转凸轮： 可以看成是绕在圆柱体上的移动凸轮。
工业设计机械基础
2）按从动件端部的形状分： 尖顶从动件： 平底从动件： 滚子从动件：
凸轮机构
4
3）按从动件的运动方式分： 直动从动件：
摆动从动件：
4）按凸轮与从动件的封闭方式分： 力闭合（封闭）： 形闭合（封闭）：
工业设计机械基础
凸轮机构
16
5）确定从动件与凸轮在不同转角处接触点的位置；
过 B’1、B’2、B’3、......各点沿导路方向分别截取线段 B’1B1 = 11’、 B’2B2 = 22’、 B’3B3 = 33’、...... ，所以 B0、 B1、B2、B3、...... 各点就是反
转后尖顶从动件尖端与凸轮接触点的一系列位置。
t 2 t 1 s2 h sin t1 t1 2 h v2 t1 2 t 1 cos t1 2 h 2 t a 2 2 sin 加速度 —→ 正弦 t1 t1
由图知，在从动件行程的始、末位置加速
度均无突变，且为零。 —→ 凸轮机构将不产生任何冲击。 ∴ 摆线运动规律适用于高速凸轮传动。
应保证平底总与
凸轮相切而不相交。
工业设计机械基础
四、摆动从动件盘形凸轮廓线的设计
凸轮机构

汽车机械基础 课件10 凸轮机构


三、凸轮机构传力特性
采用平底从动件
压力角为零
任务1 认识凸轮机构
练习题
1.选择题：
⑴ 凸轮轮廓与从动件之间的可动连接是（ ）
A.移动副 B.转动副
C.高副
⑵（ ）决定从动件预定的运动规律。
A.凸轮转速 B.凸轮轮廓曲线 C.凸轮形状
⑶凸轮机构中，主动件通常作（
）
Ａ．等速转动或移动
Ｂ．变速转动
Ｃ．变速移动
1)基圆rb 2)推程、推程角δ0 3)远停程、远休止角δ01 4)回程：当凸轮继续转过δ0’角时，
从动件由最高位置C回到最 低位置D的运动过程,相应 的凸轮转角δ0’ 称为回程 角
点击图动画演示
三、从动件常用运动规律
3.2 凸轮机构的工作过程分析 1)基圆rb 2)推程、推程角δ0 3)远停程、远休止角δ01 4)回程、回程角δ0’ 5)近休：当凸轮继续转过δ02’ 角时，从动件处于最低位置静 止不动的过程 ，相应的凸轮转 角δ02称为近休止角
相应的凸轮转角δ0称为推程角
点击图动画演示
三、从动件常用运动规律
3.2 凸轮机构的工作过程分析 1)基圆rb 2)推程、推程角δ0
3)远休：当凸轮继续转过δ01角 时，从动 件处于最高 位置静止不动的过程
相应的凸轮转角δ01称为远休止角
点击图动画演示
三、从动件常用运动规律
3.2 凸轮机构的工作过程分析
平底从动件
二、凸轮机构分类
3.按从动件的运动方式分类
对心直动从动件 偏置直动从动件 直动从动件
摆动从动件
二、凸轮机构分类
4.按凸轮与从动件保持接触的方式（锁合方式）分类
力锁合
凹槽凸轮机构
等径凸轮机构

机械基础 第八章 凸轮机构

式分
滚子 从动
图8-5 内燃机的配气机构
凸轮机构概述
凸轮机构是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。这种直动或摆动的运动规律决定了所需凸轮的轮廓形状。
图8-5 内燃机的配气机构
如图8-5所示，为内燃机的配气 机构。当主动件凸轮回转时，使得 气门杆按照一定的要求作上下往复 运动，控制气门的开启与关闭，保 证发动机在工作中定时将可燃混合 气充入气缸，并及时将燃烧后的废 气排出气缸。
式分
滚子 从动
件
平底 从动
件
表8-1
图例
凸轮机构的类型
特点
（续表）
从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接 触，从而使从动件实现任意的运动规律。
构造最简单，但易磨损，只适用于作用力不大和 速度较低的场合（如用于仪表等机构中）。
为减小摩擦磨损，在从动件端部安装一个滚轮， 把从动件与凸轮之间的滑动摩擦变成滚动摩擦。因此 ，摩擦磨损较小，可用来传递较大的动力，故这种形 式的从动件应用很广。
1.凸轮
图8-1 自动送料凸轮机构
这种自动送料凸轮 机构，能够完成输送毛 坯到达预期位置的功能， 但对毛坯在移动过程中 的运动没有特殊的要求。
凸轮机构概述
4.线轴
3.线
2.从动件
图8-2 绕线机构
1.凸轮
这种凸轮机构，在运 动中能够推动摆动从动 件2实现均匀缠绕线绳的 运动学要求。
凸轮机构概述
凸轮机构概述
如图8-6所示，为自动车床走刀机构，当具有曲线凹槽的 凸轮回转时，其曲线凹槽的侧面与从动件末端的滚子接触并驱 使从动件绕O点摆动，从动件另一端的扇形齿轮与刀架下的齿条 相啮合，使刀架实现进刀运动和退刀运动。

机械设计基础-凸轮机构


盘形凸轮
移动凸轮
圆柱凸轮
小结
1、凸轮机构的基本组成 2、凸轮机构的应用特点 3、凸轮机构的基本类型
轮廓及从动件运动规律
基本术语 B'
h
1、基圆：凸轮轮廓上最小向径
e
r0为半径的圆
A
2、推程及推程运动角dt，
t
B
行程：h(最大位移) 3、远休止角ds
r0 O
B1 s
s'
h C1
C
4、回程及回程运动角dh D
一、棘轮机构的基本结构和工作原理
棘轮机构基本结构如图7—l所示， 由棘轮3、棘爪2、4与主动摆杆 1、机架5组成。 主动摆杆1空套在与棘轮3固联 的从动轴上，驱动棘爪2与主动 摆杆1用转动副O1相联，止动棘 爪4与机架5用转动副O2相联， 弹簧6可保证棘爪与棘轮啮合。
当主动摆杆作往复摆动时，从动棘 轮作单向间歇转动。
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。
5、近休止角ds’
尖底偏置直动推杆
盘形凸轮机构
推杆的运动分析
0°
推杆位移 s=f (t)
t
特别，当凸轮匀速转动时：

B'
s = s (d)；v =v (d)； a =a (d)
推杆位移线图
A
s
t
B
s BC
B1 s

机械设计基础第三章凸轮机构

H
位移
速度
加速度
推程
回程
2
曲线：
3
改进的等加速等减速运动规律
1
位移
5
高次代数方程
4
正弦运动规律
三、其他运动规律
3-3凸轮压力角
4图解法设计凸轮机构 直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制
1.对心尖顶直动从动件
已知基圆半径及从动件位移曲线
1.偏心尖顶直动从动件
已知基圆半径及从动件位移曲线
120°
°
e
按从动件分：
e
h
摆动从动件凸轮机构
凹槽凸轮
滚子
直动从动件凸轮机构
a.按从动件的运动分类
01
滚子从动件凸轮机构
e
尖顶从动件凸轮机构
e
平底从动件凸轮机构
e
02
03
b.按从动件的形状分类
按从动件的运动分类
摆动从动件凹槽凸轮机构
直动从动件凸轮机构
按从动件的形状分类
滚子从动件凸轮机构
尖顶从动件凸轮机构
平底从动件凸轮机构
小结
按凸轮的形状分类
移动（板状）凸轮机构
圆柱凸轮机构
盘形凸轮机构
1
e
摆动从动件凹槽凸轮机构
直动从动件凸轮机构
按从动件的运动分类
滚子从动件凸轮机构
尖顶从动件凸轮机构
平底从动件凸轮机构
按从动件的形状分类
按凸轮的形状分类
盘形凸轮机构
圆锥凸轮机构
圆柱凸轮机构
移动（板状）凸轮机构
按高副维持接触的方法分类
凸轮机构的特点
e
h
按从动件的运动分类
摆动从动件凹槽凸轮机构
直动从动件凸轮机构
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机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
等加速等减速运动规律的位移线图绘制
机械工业出版社
11.3 凸轮轮廓曲线设计
11.3.1 凸轮轮廓曲线的设计 凸轮轮廓曲线的设计方法有图解法和解析法
解析法设计凸轮轮廓
图解法设计凸轮轮廓
机械工业出版社
11.3 凸轮轮廓曲线设计
11.3.1 图解法设计凸轮的原理 反转法原理：假设给整个凸轮机构加上一个公共角速 度“-ω”绕凸轮轴心O转动时，根据相对运动原理，各构件 间相对运动关系不变。
机械工业出版社
11.3 凸轮轮廓曲线设计
（3）凸轮工作轮廓的作法
机械工业出版社
11.3 凸轮轮廓曲线设计
(4)概念 凸轮的理论轮廓：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的方法 作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓 凸轮的工作轮廓：是指凸轮上与从动件直接接触的轮 廓。 凸轮工作轮廓的作法是：以理论轮廓为基础，作从动 件末端形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包 络线，此包络线便是凸轮的实际轮廓线。
(Φ0 /2 ≤φ ≤Φ0)
机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
(2)运动方程
加速度方程:
a=4hω/Φ02 ——加速段 (0 ≤φ≤ Φ0 /2)
a=-4hω / Φ02—减速段 (Φ0 /2 ≤φ≤Φ0)
机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
（3）运动特性分析： 柔性冲击：从动件的瞬时加速 度发生有限值变化，惯性力也发生 有限值变化，机构由此受到的冲击 称为柔性冲击。 （４）适用范围：由于存在柔性冲 击，故仅适用中、低速场合。
尖顶从动件
滚子从动件
平底从动件
机械工业出版社
11.1 凸轮机构的应用和分类
此外，为了使凸轮与从动件始终保持接触，还可以利 用重力、弹簧力或依靠凸轮上不凹槽来实现。
力锁合
形锁合
机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
11.2.1 凸轮机构的运动过程及有关名称 1.凸轮机构的运动过程 基圆（r0）：以凸轮最小向径作的圆称为基圆，其半径 称为基圆半径，用表示r0。
近休止：当凸轮连续转动时，从动件尖端被在最低点 位置不动的过程。
近休止角Φ sˊ：在近休止时，凸轮所转过的角度，用 Φ sˊ 表示。
机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
想一想 练一练
如图11-5所示凸轮机构运动简图，凸轮的实际轮廓线 为一圆，其圆心为A点，半径R=40mm， LOA=25mm。试 确定凸轮的基圆半径和从动件的行程。
机械工业出版社
11.4
凸轮工作轮廓的校核
2.防止凸轮机构运动失真的条件
凸轮的理论轮廓的最小曲率半径大于滚子的半径即：
ρmin＞rT
机械工业出版社
11.4
凸轮工作轮廓的校核
11.4.3 凸轮基圆半径的确定 基圆半径r0是凸轮的主要尺寸参数，从避免运动失真、 降低压力角的要求看，r0大比较好，但从结构紧凑看，r0小 比较好。 在实际设计中，凸轮基圆半径的确定，除了要满足 αmax≤[α]，还要考虑凸轮的结构及强度要求。通常对于凸轮 与轴做成一体的凸轮工作轮廓的最小半径,（ r0 -rT）比轴的 半径大2~5mm，对于凸轮与轴分开做的，（ r0 -rT）比轮毂 半径大30%~60%。 基圆半径r0的大小也可按运动规律、许用压力角由图1114的诺模图求得。
3
熟练掌握用图解法设计对心 直动从动件盘形凸轮轮廓
机械工业出版社
学习重点、难点
1
凸轮机构的工作原理、类 型和特点
2
凸轮从动件常用的运动规 律和运动特性
3
图解法设计尖顶对心直动 从动件凸轮轮廓
机械工业出版社
11.1 凸轮机构的特点、应用和分类
凸轮机构的工作原理：借助凸轮的轮廓实现从动件预期 的运动规律。
凸轮工作轮廓的校核
设滚子的半径为rT，凸轮理论轮廓的最小曲率半径为 ρmin
工作轮廓的曲率半径ρ′=ρmin-rT。 （1）若ρmin＞rT, ρ′＞0, 则实际轮廓曲线为一光滑曲线。
（2）如若ρmin=rT, ρ′=0, 则实际轮廓曲线出现尖点, 尖点易磨 损, 磨损后从动件将产生运动“失真”。
（3）若ρmin<rT, ρ′ < 0,从动件将产生运动“失真”。
机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
（2）运动方程 位移方程:s=hφ /Φ0 (0≤ φ ≤ Φ0 ) 速度方程:v=hω/Φ0 (0 ≤φ ≤ Φ0) 加速度方程:a=0 (0 ≤φ ≤ Φ0) （3） 运动线图 位移线图－斜直线 速度线图－水平线 加速度线图－与水平坐标轴重合
机械工业出版社
机械工业出版社
11.3 凸轮轮廓曲线设计
4.对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓曲线的绘制（简介）
机械工业出版社
11.4
11.4.1
凸轮工作轮廓的校核
凸轮机构的压力角 1.凸轮机构压力角的概念：凸轮轮廓上，从动件的运 动速度方向与其受凸轮作用力方向所夹的锐角，称为凸轮 机构的压力角，用α表示。
机械工业出版社
机械基础—凸轮机构
Copyright
机械工业出版社
案例导入
凸轮机构是机械中的一种常用机构，常用于将主动件 的连续转动转变为从动件的往复移动或摆动，能使从动件 获得预先给定的运动规律，因而广泛用于自动化和半自动 化机械中。
自动车床中的转塔式（1）凸轮的类型有几种，可以实现何种运动？ （2）如何设计凸轮的轮廓以实现从动件预期的运动规律？ （3）如何设计可以保证机构具有良好的传动性能？
机械工业出版社
11.4
11.4.2
凸轮工作轮廓的校核
运动失真 从减小接触应力的角度来看，滚子半径越大越好，但 是滚子增大后对凸轮实际轮廓线有很大的影响。 运动失真的概念：凸轮的实际轮廓，不能使从动件实现 预期给定的运动规律，这种现象称为凸轮的运动失真。
机械工业出版社
11.4
1.凸轮机构运动失真分析
11.2 从动件的常用运动规律
（4）运动特性分析 刚性冲击：从动件的瞬时加速度 趋于无穷大时，惯性力也趋于无穷大 ，致使机构产生强烈的冲击，这种 冲击称为刚性冲击。 （5）适用范围：由于产生刚性冲 击，故只适用低速、轻载的凸轮机构。
机械工业出版社
11.2 从动件的常用运动规律
2.等加速等减速运动规律 (1)概念：当凸轮以等角速度 ω转动时，从动件在推程或回程中 ，前半程为等加速运动，后半程为 等减速运动，且加速度的绝对值相 等的运动规律，称之为等加速等减 速运动规律。
机械工业出版社
11.5
凸轮机构的结构与材料
机械工业出版社
11.3 凸轮轮廓曲线设计
11.3.2 对心直动从动件盘形凸轮轮廓的设计 1.尖顶对心直动从动件盘形凸轮轮廓的绘制 直动从动件盘形凸轮机构中，从动件的导路通过凸轮的 轴心，称为对心直动从动件盘形凸轮机构。
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11.3 凸轮轮廓曲线设计
案例11-1 试用图解法设计一尖顶对心直动从动件盘形 凸轮轮廓设计（图11-9）。 已知凸轮的基圆半径r0=30mm，凸轮以等角速度顺时 针转动，从动件的位移运动规律如下：
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11.2 从动件的常用运动规律
(2)运动方程
位移方程: s=(2h/ Φ0 2 )φ2——加速段 (0 ≤φ≤Φ 0 /2) s=h-2h /Φ 0 2 （Φ0 –φ）2 —减速段 (Φ /2 ≤φ ≤Φ0) 速度方程：
v=4hωφ / Φ0 2——加速段 (0 ≤φ≤Φ0 /2)
v=4h ω /Φ0 2 （Φ0–φ） —减速段
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11.2 从动件的常用运动规律
远程休止角Φ s：在远休止时，当凸轮继续转动，凸轮所转过的角 度，用Φ s 表示。 回程：当凸轮连续转动时，从动件尖端由最高点回到最低点的过程。 回程运动角Φ 0 ′：在回程中，凸轮所转过的角度，用Φ 0 ′ 表示。
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11.2 从动件的常用运动规律
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11.4
凸轮工作轮廓的校核
案例11-2 一滚子对心直动从动件盘形凸轮机构，其行 程h=13mm，推程运动角ф0=45°，从动件按正弦加速度运 动规律运动， [α]=30°，请按图 11-14 的诺模图确定基圆半 径r0的大小。
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11.4
凸轮工作轮廓的校核
凸轮转角 φ 从动件位移s 0°~180° 等速上升 h=15mm 180°~210° 停止 210°~330° 等加速等减速下降 h=15mm 330°~360° 停止
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11.3 凸轮轮廓曲线设计
作图步骤： （1）绘制从动件的位移图 选取位移比例尺μl和角度比例尺μφ，作从动件的位移线图。 （2）确定凸轮机构的初始位置
自动车床中的转塔式自动换刀装置
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凸轮机构
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凸轮机构的特点、应用和分类
从动件常用的运动规律 凸轮轮廓曲线的设计 凸轮工作轮廓的校核 凸轮机构的结构和材料 综合案例分析 课堂练习
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学习目标
1
了解凸轮机构的工作原理、 分类和应用
2
掌握从动件常用的运动规律 和运动特性
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（3）等分位移曲线，得各等分点位移量 。
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11.3 凸轮轮廓曲线设计
（4）作从动件尖顶轨迹 ；（5）绘制凸轮轮廓。 结论：凸轮的理论轮廓：按设计尖顶从动件凸轮轮廓的 方法作出的轮廓曲线，称为凸轮的理论轮廓。
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11.3 凸轮轮廓曲线设计
2.实际轮廓的设计 实际轮廓是指凸轮上与从动件直接接触的轮廓。 实际轮廓的作法是：以理论轮廓为基础，作从动件未端 形状的曲线族，再作与曲线族中所有曲线相切的包络线，此 包络线便是凸轮的工作轮廓。