凸轮机构各种类型【通用】.doc

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。

凸轮轴驱动方式分类1.引言1.1 概述凸轮轴是内燃机中的一个重要部件，其主要作用是控制气门的开关时间和行程。

凸轮轴驱动方式是指凸轮轴与引擎其他部件之间的传动方式。

凸轮轴驱动方式的不同会直接影响到发动机的性能和功效。

凸轮轴驱动方式可以分为链条驱动、齿轮驱动和皮带驱动三种常见类型。

链条驱动是最常见的凸轮轴驱动方式之一。

它采用金属链条连接凸轮轴和曲轴，通过链条的传动使凸轮轴旋转。

链条驱动方式具有结构简单、可靠性高、寿命长的优点，广泛应用于各类内燃机中。

与链条驱动方式相比，齿轮驱动方式更多地采用直齿轮或斜齿轮进行传动。

凸轮轴上的齿轮与曲轴上的齿轮通过啮合传动，从而实现凸轮轴的旋转。

齿轮驱动方式具有传动效率高、噪音低等特点，被广泛应用于高性能发动机中。

皮带驱动方式是利用橡胶带来传递动力，将凸轮轴与曲轴相连。

皮带驱动方式具有减震和缓冲的功能，可以降低发动机运行时的震动和噪音。

此外，皮带驱动方式还具有结构简单、重量轻等优点，因此在一些小型发动机中得到了广泛应用。

综上所述，凸轮轴驱动方式是发动机设计中的重要环节。

选择适合的凸轮轴驱动方式，不仅能够提高发动机的性能和功效，还能够降低发动机的噪音和震动。

在实际应用中，需要根据具体的应用需求和经济条件来选择最适合的凸轮轴驱动方式。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述文章的组织架构和章节安排。

下面是一个可能的写作：文章结构：本文共分为三个主要部分，包括引言、正文和结论。

引言部分从整体上介绍了本文所要讨论的主题，即凸轮轴驱动方式的分类。

在引言部分中，我们将概述凸轮轴驱动的基本概念和应用背景，以及本文的目的和意义。

正文部分是本文的重点，主要探讨了两种不同的凸轮轴驱动方式。

在第二章中，我们将详细介绍第一种驱动方式，并对其特点、优势和应用进行分析和讨论。

紧接着，在第三章中，我们将重点关注第二种驱动方式，并深入探讨其原理、应用范围和发展前景。

通过对这两种驱动方式的比较和分析，我们将帮助读者更好地理解凸轮轴驱动的分类及其在实际应用中的差异。

第九章 凸轮机构一．学习指导与提示凸轮机构由凸轮、从动件和机架组成，是点或线接触的高副机构。

它主要用于对从动件运动规律有特定要求的场合。

读者应了解它和面接触的低副连杆机构的区别，比较他们的优缺点和适用场合。

按凸轮的形状和运动形式来分，有盘形回转凸轮、平板移动凸轮和圆柱回转凸轮；按从动件形状不同有尖顶从动件、滚子从动件和平底从动件；按从动件运动形式不同有直动从动件和摆动从动件；而直动从动件又可以根据其导路轴线是否通过凸轮轴线，分为对心直动从动件和偏直直动从动件。

建议读者熟练掌握偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的原理，用反转作图法进行运动分析和廓线设计，启迪理解其它类型的凸轮机构。

1．从动件的常用运动规律及其选择（1）对直动从动件而言，从动件的运动规律是指当凸轮以等角速度1ω转动时，从动件的位移2s 、速度2v 和加速度2a 随时间t 或凸轮转角1δ变化的规律，可用各自的表达式或线图表示。

用反转作图法进行从动件运动分析或凸轮廓线设计时，常以12δ-s 线图表示从动件的运动规律，而12δ-s 线图的一阶、二阶微分线图便是12δ-v 线图和12δ-a 线图。

（2）从动件常见的运动规律有等速运动、等加速等减速运动和简谐运动。

读者应掌握其位移、速度、加速度线图的变化、绘制方法、特点及其适用的场合。

（3）根据运动线图中速度线图和加速度线图的特征可判断机构是否存在刚性冲击和柔性冲击：凡在速度线图的尖点处，加速度线图阶跃变化（加速度值突然改变），必产生柔性冲击；凡加速度线图阶跃变化，加速度值趋向无穷大，必产生刚性冲击。

（4）选择从动件运动规律时需考虑的问题很多，核心是应满足凸轮在机械中执行工作的要求，要分清工作行程和回程，要考虑从动件只需实现一定的位移还是有特殊的运动规律；还应该考虑使凸轮有良好的动力特性以及使得所设计的凸轮便于制造等。

2．凸轮机构的运动分析及廓线设计（1）凸轮机构的运动分析是指按给定的凸轮廓线和机构配置求从动件的运动规律（即求12δ-s 线图），而廓线设计是指按给定的从动件运动规律（即给定12δ-s 线图）和机构配置求凸轮廓线。

目录（一）机械原理课程设计的目的和任务 (2)（二）从动件（摆杆）及滚子尺寸的确信 (4)（三）原始数据分析 (5)（四）摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (6)（五）程序方框图 (8)（六）运算机源程序 (9)（七）程序计算结果及其分析 (14)（八）凸轮机构示意简图 (16)（九）心得体会 (16)（十）参考书籍 (18)（一）机械原理课程设计的目的和任务一、机械原理课程设计的目的：一、机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。

其目的在于：进一步巩固和加深所学知识；二、培育学生运用理论知识独立分析问题、解决问题的能力；3、使学生在机械的运动学和动力分析方面初步成立一个完整的概念；4、进一步提高学生计算和制图能力，及运用电子运算机的运算能力。

二、机械原理课程设计的任务：一、摆动从动件杆盘型凸轮机构二、采纳图解法设计：凸轮中心到摆杆中心A的距离为160mm，凸轮以顺时针方向等速回转，摆杆的运动规律如表：3、设计要求：①确信适合摆杆长度②合理选择滚子半径rr③选择适当比例，用几何作图法绘制从动件位移曲线并画于图纸上；④用反转法绘制凸轮理论廓线和实际廓线，并标注全数尺寸（用A2图纸）⑤将机构简图、原始数据、尺寸综合方式写入说明书4、用解析法设计该凸轮轮廓，原始数据条件不变，要写出数学模型，编制程序并打印出结果 备注：一、尖底（滚子）摆动从动件盘形凸轮机构压力角:00[cos()]tan sin()d la l d a ψψψϕαψψ+-=+在推程中，当主从动件角速度方向不同时取“-”号，相同时取“+”号。

1、三、课程设计采纳方式：关于这次任务，要用图解法和解析法两种方式。

图解法形象，直观，应用图解法可进一步提高学生画图能力，在某些方面，如凸轮设计中，图解法是解析法的起点和基础；但图解法精度低，而解析法那么可应用运算机进行运算，精度高，速度快。

在本次课程设计中，可将两种方式所得的结果加以对照。

四、编写说明书：一、设计题目（包括设计条件和要求）；二、机构运动简图及设计方案的确信，原始数据； 3、机构运动学综合；4、列出必要的计算公式，写出图解法的向量方程，写出解析法的数学模型，计算流程和计算程序，打印结果； 五、分析讨论。

第九章凸轮机构及其设计第一节凸轮机构的应用、特点及分类1.凸轮机构的应用在各种机械，特别是自动机械和自动控制装置中，广泛地应用着各种形式的凸轮机构。

例1内燃机的配气机构当凸轮回转时，其轮廓将迫使推杆作往复摆动，从而使气阀开启或关闭(关闭是借弹簧的作用)，以控制可燃物质在适当的时间进入气缸或排出废气。

至于气阀开启和关闭时间的长短及其速度和加速度的变化规律，则取决于凸轮轮廓曲线的形状。

例2自动机床的进刀机构当具有凹槽的圆柱凸轮回转时，其凹槽的侧面通过嵌于凹槽中的滚子迫使推杆绕其轴作往复摆动，从而控制刀架的进刀和退刀运动。

至于进刀和退刀的运动规律如何，则决定于凹槽曲线的形状。

2.凸轮机构及其特点(1)凸轮机构的组成凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。

凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆动或移动的。

推杆是被凸轮直接推动的构件。

因为在凸轮机构中推杆多是从动件，故又常称其为从动件。

凸轮机构就是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。

(2)凸轮机构的特点1）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。

2）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。

3.凸轮机构的分类凸轮机构的类型很多，常就凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类。

（1）按凸轮的形状分1）盘形凸轮（移动凸轮）2）圆柱凸轮盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。

移动凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。

圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。

盘形凸轮机构和移动凸轮机构为平面凸轮机构，而圆柱凸轮机构是一种空间凸轮机构。

盘形凸轮机构的结构比较简单，应用也最广泛，但其推杆的行程不能太大，否则将使凸轮的尺寸过大。

（2）按推杆的形状分1）尖顶推杆。

这种推杆的构造最简单，但易磨损，所以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）。

凸轮机构的工作原理特点及应用一、凸轮机构的工作原理凸轮机构是一种将圆周运动转化为复杂直线运动的机械装置。

它包括凸轮和随之运动的从动件。

凸轮是一个具有不规则形状的旋转零件，通过凸轮的不规则形状，使从动件在运动过程中产生复杂的直线运动。

凸轮机构的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1.凸轮进行旋转运动；2.从动件由于凸轮的不规则形状而产生直线运动；3.从动件进行线性运动，完成特定的工作。

凸轮机构的工作原理主要基于凸轮的几何形状的变化。

通过不同形状的凸轮，可以实现不同的直线运动，从而适应不同的工作需求。

凸轮的几何形状可以通过计算和仿真进行设计，以确保从动件的运动满足特定的要求。

二、凸轮机构的特点凸轮机构具有以下几个特点：1.复杂的运动控制：凸轮机构可以通过设计不同形状的凸轮实现复杂的直线运动。

这使得凸轮机构在一些需要精确控制运动轨迹的应用中非常有用。

2.高效的能量转换：凸轮机构通过圆周运动转换为直线运动，实现了能量的高效转换。

相比于其他机械装置，凸轮机构能够更高效地利用能源。

3.稳定性和可靠性：凸轮机构的结构相对简单，因此具有较高的稳定性和可靠性。

凸轮的旋转运动相对平稳，从动件的直线运动也相对稳定，适用于长时间工作和高频率运动的场景。

4.易于维护和调整：凸轮机构的结构相对简单，凸轮和从动件相互作用的方式也比较清晰明了。

这使得凸轮机构在维护和调整方面较为便捷，可以快速进行修理和替换。

三、凸轮机构的应用凸轮机构在工业生产和日常生活中有广泛的应用。

以下列举了几个常见的凸轮机构应用场景：1.发动机气门控制：凸轮机构在内燃机中的应用非常常见。

凸轮机构通过控制气门的开闭动作，调节气门打开和关闭的时间和幅度，以实现燃油和空气的混合物进入和废气回收。

这对于内燃机的性能和燃烧效率非常重要。

2.彩铃制造：凸轮机构在手机和电子设备中的应用也比较常见。

通过凸轮机构，手机可以实现不同声音和音调的响铃，提供更加丰富多样的用户体验。

凸轮机构的结构特点和功能一、引言凸轮机构是机械中常见的一种转动运动机构，广泛应用于各种机械设备中。

其结构特点和功能对于了解和应用凸轮机构的人员都非常重要。

二、凸轮机构的基本结构1. 凸轮：凸轮是凸出的圆柱面，通常由钢铁等材料制成。

凸轮可以根据需要设计成各种形状，如圆柱形、球形、棱柱形等。

2. 凸轮轴：凸轮轴是支撑凸轮的主要部件，通常由钢铁等材料制成。

凸轮轴和凸轮之间通过键槽或花键连接，以保证两者同步转动。

3. 摆杆：摆杆是连接凸轮和被控件（如阀门、气门等）的部件，通常由钢铁等材料制成。

摆杆通常具有可调节长度的特点，以适应不同的工作条件。

三、凸轮机构的工作原理1. 凸轮在旋转过程中将摆杆向上或向下推动，从而控制被控件的开启或关闭。

2. 凸轮上不同位置处的形状决定了摆杆的运动轨迹和速度，从而实现对被控件的精确控制。

3. 凸轮机构通常具有高精度、高可靠性、低噪音等特点，适用于各种工作环境和工作条件。

四、凸轮机构的应用领域1. 发动机：凸轮机构广泛应用于汽车、飞机等发动机中，用于控制气门的开启和关闭。

2. 工业生产设备：凸轮机构也广泛应用于各种工业生产设备中，如纺织机械、印刷机械等。

3. 其他领域：凸轮机构还可以应用于医疗器械、舞台灯光等领域。

五、凸轮机构的优缺点1. 优点：凸轮机构具有高精度、高可靠性、低噪音等特点，适用于各种工作环境和工作条件。

2. 缺点：凸轮机构需要经常进行润滑保养，且在高速运动时容易产生磨损和噪音。

六、结论凸轮机构是一种重要的转动运动机构，其结构特点和功能对于了解和应用凸轮机构的人员都非常重要。

凸轮机构具有高精度、高可靠性、低噪音等特点，在各种领域都有广泛的应用前景。

第六章凸轮机构第一节凸轮机构的基本类型一．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所组成的一种高副机构。

凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，当它运动时，通过其上的曲线轮廓与从动件的高副接触，使从动件获得预期的运动。

凸轮机构在各种机械，尤其是在自动化生产设备中得到了广泛的应用。

图6-1所示为一内燃机的配气机构。

凸轮1是一个具有变化向径的盘形构件，当它回转时，迫使推杆2在固定导路3内作往复运动，以控制燃气在适当的时间进入气缸或排出废气。

图6-1 内燃机配气机构图6-2所示为自动机床的进刀机构。

当具有凹槽的凸轮1回转时，其凹槽的侧面迫使从动件2绕O点作往复摆动，通过扇形齿轮2和刀架上的齿条3控制刀架作进刀和退刀运动。

图6-2 自动机床进刀机构二．凸轮机构的分类在工程实际中，凸轮机构的形式多种多样，常用的分类方法有以下三种：1．按凸轮的形状分（1）盘形凸轮机构（图6-1）凸轮是绕固定轴转动且具有变化向径的盘形构件，当凸轮绕其固定轴转动时，从动件在垂直于凸轮轴的平面内运动。

它是凸轮的基本形式，结构简单，应用广泛。

（2）移动凸轮机构（图6-3）凸轮是具有曲线轮廓且只能作相对往复直线移动的构件，它可看作是轴心在无穷远处的盘形凸轮。

（3）圆柱凸轮机构（图6-2）凸轮的轮廓曲线位于圆柱面上，它可以看作是把移动凸轮卷成圆柱体而得。

图6-3移动凸轮机构2．按从动件的形状分（1）尖底从动件（图6-4a）从动件的尖端能够与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，使从动件实现任意的运动规律。

这种从动件结构最简单，但易于磨损，故仅适用于速度较低和作用力不大的场合。

（2）滚子从动件（图6-4b）从动件端部装有可自由转动的滚子，凸轮与从动件之间的摩擦为滚动摩擦，减小了摩擦磨损，可用来传递较大的动力，故应用较广。

（3）平底从动件（图6-4c）从动件与凸轮之间为线接触，接触处易形成油膜，润滑状况好，传动效率高，常用于高速场合，但仅能与轮廓全部外凸的凸轮相配合。

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。

第11章凸轮机构了解凸轮机构的应用、组成、特点及分类l 掌握从动件的常用运动规律l 掌握盘形凸轮轮廓曲线的设计l 掌握凸轮机构基本尺寸的确定11、1 概述11、1、1凸轮机构的应用、组成和特点在各种机器中，为了实现各种复杂的运动要求经常用到凸轮机构，在自动化和半自动化机械中应用更为广泛。

图11-1所示为内燃机配气凸轮机构。

凸轮1以等角速度回转，它的轮廓驱使从动件2（阀杆）按预期的运动规律启闭阀门。

图11-2所示为绕线机中用于排线的凸轮机构，当绕线轴3快速转动时，经齿轮带动凸轮1缓慢地转动，通过凸轮轮廓与尖顶A之间的作用，驱使从动件2往复摆动，因而使线均匀地缠绕在轴上。

图11-1 内燃机配气凸轮机构图11-2 绕线机的凸轮机构图11-3为应用于冲床上的凸轮机构示意图。

凸轮1固定在冲头上，当冲头上下往复运动时，凸轮驱使从动件2以一定的规律水平往复运动，从而带动机械手装卸工件。

图11-4为自动送料机构。

当带有凹槽的凸轮1转动时，通过槽中的滚子，驱使从运件2作往复移动。

凸轮每回转一周，从动件即从储料器中推出一个毛坯，送到加工位置。

从以上的例子可以看出：凸轮机构主要由凸轮、从动件和机架三个基本构件组成。

凸轮机构的优点为：只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到所需的运动规律，并且结构简单、紧凑、设计方便。

它的缺点是凸轮轮廓与从动件之间为点接触或线接触，易于磨损，所以通常多用于传力不大而需要实现特殊运动规律场合。

图11-3 冲床装卸料凸轮机构图11-4 为自动送料机构11、1、2凸轮机构的分类根据凸轮和从动件的不同形状和形式，凸轮机构可按如下方法分类。

1、按凸轮的形状分(1)盘形凸轮。

它是凸轮的最基本形式。

这种凸轮是一个绕固定轴转动并且具有变化半径的盘形零件，如图11-1和图11-2所示。

(2)移动凸轮。

当盘形凸轮的回转中心趋于无穷远时，凸轮相对机架作直线运动，这种凸轮称为移动凸轮，如图11-3所示。

(3)圆柱凸轮。

机械基础一轮复习资料(凸轮机构)【复习要求】1.了解凸轮机构的分类、应用及特点；2.了解凸轮轮廊曲线的画法，熟悉常用位移曲线的画法；3.掌握基圆半径、行程、压力角等基本参数的概念及它们对工作的影响；4.掌握凸轮从动件的常用运动规律及其特点和应用。

【知识网络】【知识精讲】一、凸轮机构的基本概念1.凸轮：具有控制从动件运动规律的曲线轮廓的构件。

2.凸轮机构：由凸轮、从动件和机架组成的传动机构，该机构中凸轮作主动件并作等速转动(往复移动)。

3.基圆(基圆半径)：以凸轮回转中心为圆心，以凸轮理论廓线的最小回转半径为半径所作的圆称为基圆。

该圆的半径称为基圆半径，用r0表示。

4.凸轮理论廓线：凸轮从动件的参考点(尖端或滚子中心或平底中点)在凸轮平面内的运动轨迹。

5.凸轮实际廓线：直接与从动件接触的凸轮廓线。

6.位移及行程：凸轮转过一个角度，从动件对应移动的距离，称为从动件的位移S。

在凸轮一转中，从动件所能达到的最大位移称为行程，用符号h表示。

7.压力角(α)：凸轮理论廓线上某点的法线方向(即从动件的受力方向)和从动件运动速度方向之间所夹的锐角。

8.S—δ曲线：表达从动件位移S与凸轮转角δ关系的曲线。

9.转角(运动角)δ：凸轮转过的角度。

二、凸轮机构的应用特点1.高副机构易磨损，结构简单、紧凑，传动力较小。

2.能严格实现从动件的运动要求，从动件的运动规律可任意拟定。

3.可高速起动，但高速凸轮精确设计困难。

4.加工方便容易，广泛用于自动化机械中。

三、凸轮机构的分类(见表)四、凸轮机构从动件的常用运动规律及工作特点、应用场合(见表)五、凸轮机构有关参数对工作的影响(见表)为使运动不“失真”r T＜ρmin一般取r T＜0.8ρmin【边缘知识】一、运动角二、理论轮廓线与实际轮廓线的关系尖顶接触的理论轮廓线与实际轮廓线重合；平底接触两曲线接近；滚子接触两曲线为法向等距曲线(此两曲线只有在休止角区域内才是相似曲线)。

凸轮机构基本原理凸轮机构是一种常用于机械传动中的重要装置，它利用凸轮和连杆的组合，将旋转运动转化为直线运动或者改变运动的速度和方向。

凸轮机构广泛应用于发动机、机械制造、自动化设备等领域，具有较高的实用价值。

本文将介绍凸轮机构的基本原理，包括凸轮的结构、运动规律以及应用特点。

一、凸轮的结构凸轮是凸轮机构中的核心部件，它通常为圆柱体或者圆柱体的一部分，上面有一个或多个凸起的凸轮面。

凸轮的形状和数量根据具体应用需求进行设计，常见的形状有圆形、椭圆形、心形、正弦形等。

凸轮的材料通常选择高强度的合金钢或铸铁，以保证其在高速运动过程中的稳定性和耐磨性。

二、凸轮机构的运动规律凸轮机构的运动规律可以通过凸轮的几何形状和凸轮与连杆的相对位置来确定。

在凸轮旋转的过程中，凸轮面与连杆的接触点将沿着轨迹运动，从而带动连杆进行直线运动。

凸轮机构的运动规律可以分为以下几种情况：1. 简谐运动：凸轮的凸轮面为正弦形状，这种凸轮机构可以实现连杆的简谐直线运动。

2. 匀速运动：凸轮的凸轮面为圆形，凸轮机构可以实现连杆的匀速直线运动。

3. 变速运动：凸轮的凸轮面为椭圆形、心形等非圆形状，凸轮机构可以实现连杆的变速直线运动。

三、凸轮机构的应用特点凸轮机构具有以下几个主要特点：1. 灵活性：凸轮机构可以根据需要设计不同形状的凸轮，从而实现不同的运动规律。

其灵活性使得凸轮机构在不同的机械传动系统中具有广泛的应用。

2. 精度高：凸轮机构通过凸轮与连杆的配合运动，可以实现较高的运动精度。

这对于要求精确位置控制的机械系统尤为重要。

3. 载荷能力强：凸轮机构由于连杆的参与，其传动能力较强，能够承受较大的载荷。

这使得凸轮机构在工程机械等重载设备中得到广泛应用。

4. 维护成本低：凸轮机构的结构相对简单，零部件少，维护成本较低。

这对于长时间运行的设备来说，可以降低维护成本，提高设备的可靠性。

5. 运动平稳：凸轮机构在运动过程中，凸轮和连杆之间的配合较好，运动平稳。

第三章凸轮机构设计：凸轮机构应注意问题凸轮机构被广泛应用于机械系统中，包括重型机械、工业制造设备、汽车和飞机等。

凸轮机构可以将圆周运动转化为直线或曲线运动，从而实现机械运动的复杂控制。

在设计凸轮机构时，应注意以下几个问题。

凸轮的几何形状凸轮的几何形状直接决定了机构的性能和运动轨迹。

通常有三种形状的凸轮：1.圆形凸轮：这是最简单的凸轮形状，运动平稳，适合于低速运动。

而在高速运动中，由于离心力作用导致动力不稳定，需要额外的稳定措施。

圆形凸轮还可以分为单凸轮和双凸轮两种；2.椭圆形凸轮：这是最常用的凸轮形状之一，可以在高速运动中提供更好的稳定性。

椭圆形凸轮可以分为圆弧椭圆型和平面椭圆型两种；3.自由曲线凸轮：自由曲线凸轮是一种任意形状的凸轮，可以提供更高级别的运动轨迹和动力控制。

自由曲线凸轮设计需要结合机械系统的特点和实际需求，因此设计难度较大。

凸轮曲线的生成方法凸轮曲线的生成方法有许多，常见的有以下几种：1.几何生成法：利用解析几何的方法生成凸轮曲线，包括线性生成法、圆弧生成法、曲线生成法等；2.求解法：利用微积分的方法求解凸轮曲线，包括傅里叶级数展开法、有限差分法、有限元法等；3.经验公式法：利用经验公式生成凸轮曲线，如圆弧凸轮半径的选择、凸轮顶点的高度和角度等，但只适用于简单的凸轮机构。

在选择凸轮曲线生成方法时需要考虑凸轮机构的几何形状、运动速度和运动轨迹等因素。

凸轮机构的传动比传动比是凸轮机构中输出角度与凸轮角度之比，可以影响机构的输出速度和力矩。

对于相同外径的凸轮，传动比越大，输出速度越低，输出力矩越大。

因此，在设计凸轮机构时需要根据实际需求选择适当的传动比。

凸轮机构的磨损和寿命凸轮机构在长期运行中会发生磨损，这会导致凸轮曲线的变化和机构性能的降低。

为了保证凸轮机构的寿命和稳定性，应注意以下几个问题：1.使用耐磨材料：凸轮机构中凸轮部分是最容易磨损的，因此需要选择耐磨性能良好的材料，如工程塑料、铜、铬等；2.加强润滑：润滑可以减少机械元件间的摩擦，降低磨损，因此应加强润滑措施；3.定期维护：定期检查和维护机器可以预防机械故障，延长机器使用寿命。

凸轮机构原理凸轮机构是一种常见的机械传动机构，它是通过凸轮的转动运动来推动工作部件实现工作的。

在许多机械装置中，凸轮机构都有广泛的应用，比如汽车发动机、印刷机等，因此对凸轮机构的原理和工作过程进行了深入研究。

凸轮机构的基本构成部分就是凸轮。

凸轮是一种椭圆形、圆形、正弦形等截面形状的曲面，它是通过转动轴的运动来驱动工作部件的。

在凸轮机构中，凸轮与摆动杆、推杆、滑块等配合使用，通过它们的相互作用，实现了机械运动的传递。

接下来我们就来详细了解凸轮机构的原理及其工作过程。

一、凸轮机构的工作原理凸轮机构的工作原理是利用凸轮的转动运动来推动工作部件进行工作。

凸轮的形状可以根据需要进行设计，通常是根据工作部件的形状和运动轨迹来决定。

根据凸轮的形状不同，可以将凸轮机构分为圆形凸轮机构、正弦形凸轮机构、椭圆形凸轮机构等三类。

- 圆形凸轮机构圆形凸轮机构是一种最简单的凸轮机构，常见于日常生活中的各种机械。

其原理是圆形凸轮的转动带动摆动杆进行往复运动，从而推动工作部件实现工作。

通常情况下，摆动杆在运动过程中的偏移量是不变的，因此圆形凸轮机构的运动状态相对稳定。

- 正弦形凸轮机构正弦形凸轮机构是一种难度较高的凸轮机构，它需要将正弦形凸轮的运动与工作部件的运动进行精密匹配，才能实现准确的运动传递。

通常情况下，正弦形凸轮机构适用于一些对运动要求较高的场合，如高速运动的机械。

- 椭圆形凸轮机构椭圆形凸轮机构是一种具有典型工业应用的凸轮机构，其原理是利用椭圆形凸轮的转动运动来推动工作部件进行工作。

椭圆形凸轮机构适用于需要进行往复运动或旋转运动的场合，如某些机床的上下工作台、搅拌机等。

二、常见的凸轮机构类型凸轮机构按照其功能和结构特点，可以分为如下几种类型：- 滑块式凸轮机构滑块式凸轮机构的特点是通过凸轮的转动，实现滑块的往复运动，从而推动工作部件完成工作。

常见的滑块式凸轮机构有快进机构、闸门机构等。

这种机构结构简单、运动状态稳定，广泛用于多种家电、机床、汽车等领域。

第五章凸轮机构凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的构件，它通过与从动件的高副接触，在运动时能够使从动件取得持续或不持续的任意预期运动。

本章仅讨论凸轮与从动件作平面运动的凸轮机构（称为平面凸轮机构）。

一、教学要求1.了解凸轮机构的类型及各类凸轮机构的特点和适用处合，学会依照工作要求和利用处合选择凸轮机构的类型；2.熟悉凸轮机构的几种经常使用的从动件运动规律；3.熟练把握反转法原理，并能依照这一原理设计各类凸轮的轮廓曲线；4.把握凸轮机构大体尺寸的确信原那么。

二、教学重点与难点凸轮的设计是该章的重点和难点。

包括凸轮型式的选择，和依照具体的工作要求确信从动件的运动规律，凸轮的大体尺寸和轮廓曲线，对设计出来的凸轮要校核它的强度等。

概述凸轮机构是由凸轮、从动件和机架三个大体构件组成的高副机构，结构相当简单，只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就能够够使从动件实现任何预期的运动规律。

但由于凸轮机构是高副机构，易于磨损，因此只适用于传递动力不大的场合。

5.1.1凸轮机构的应用当需要主动件作持续等速运动，而从动件能按任意要求的预期运动规律运动时，应用凸轮机构最为简便。

图自动机床进刀机构图内燃机配气机构在图所示的内燃机配气机构中，当凸轮1等速转动，。

其曲线的轮廓差遣从动件2（阀门）按预期的运动规律启闭阀门。

图所示为一自动机床的进刀机构。

当具有凹槽的2凸轮1等速转动时，通过槽中的滚子，差遣从动件2(扇形齿轮)往复摆动，从而推动装在刀架上的齿条3移动，实现自动进刀或退刀运动。

在绕线机顶用于排线的凸轮机构。

当绕线轴3快速转动时，经齿轮带动凸轮1缓慢地转动．通过凸轮轮廓与尖顶4之间的作用．差遣从动件2往复摆动，因此使线均匀地缠绕在绕线轴上。

图所示的仿形刀架也是一种凸轮机构。

图仿形刀架5.1.2凸轮机构的分类㈠按凸轮的形状分⑴盘形凸轮（图）：最大体的形式。

⑵移动凸轮（图）：盘形凸轮的回转中心趋于无穷远。

⑶圆柱凸轮（图）：将移动凸轮卷成圆柱体。

【精品】凸轮机构的应用实例凸轮机构是一种常见的机械传动装置，可以将凸轮转动带动其他机械部件运动，其应用范围非常广泛。

下面以汽车发动机的控制系统为例，介绍凸轮机构的应用实例。

汽车发动机的控制系统是由一系列机械装置组成的，其中凸轮机构被广泛应用于气门控制系统中。

发动机的气门控制是非常重要的，它决定了发动机进出气的时间和量，直接影响着发动机的功率、燃油经济性和排放量。

凸轮机构可以通过控制气门的开启和关闭，实现气门的进气、排气、过程的调整等功能。

在汽车发动机的气门控制系统中，凸轮机构主要包括凸轮轴、凸轮、压缩机、推杆、摇臂等部件。

凸轮轴是凸轮机构的核心部件，它会随着发动机的转动而带动凸轮轴上的凸轮旋转。

每个凸轮的形状都不同，通过不同形状的凸轮来控制不同的气门运动。

凸轮的形状决定了气门的开启和关闭时间以及补气时间等参数。

压缩机和推杆通常用于连接凸轮轴和摇臂，将凸轮的旋转运动转换成摇臂的线性运动。

摇臂则将线性运动转化为气门的运动，实现开启或关闭气门的功能。

凸轮机构在汽车发动机的气门控制中起到至关重要的作用。

通过凸轮机构的精确控制，可以使气门的开启闭合时间、行程、间隙等参数达到最佳状态，保证气门的性能和稳定性，从而提高发动机的燃油经济性和动力性，减少废气的产生，降低氧化氮的排放。

除了在汽车领域的气门控制系统中，凸轮机构在机械工业中也有着广泛的应用。

比如在发电机组中，通过凸轮机构可实现发电机的起动控制和调速控制；在农业机械中，凸轮机构用于带动种植机的旋转运动，实现高效的农业生产；在舞台机械中，通过凸轮机构可以实现机械动作的精准控制，使演出效果更加生动逼真。

综上所述，凸轮机构凭借其精确可靠的控制能力，在工业生产中得到了广泛应用。

未来，随着科技的不断进步和创新，凸轮机构也将不断涌现出更多新的应用场景，为人们带来更多便利和效益。