凸轮计算说明

凸轮机构的设计和计算凸轮机构是机械传动中常用的一种机构，它可以将旋转运动转化为直线或者非圆轨迹运动。

在机械设计中，凸轮机构的设计和计算是一个重要的环节，下面将从凸轮的选择、轮廓线的设计、凸轮刚度的计算以及凸轮与连接杆的配合等方面进行详细探讨。

一、凸轮的选择凸轮的选择主要考虑两个因素，一是工作台速度要求，二是工作台运动规律要求。

根据工作台速度要求，可以确定凸轮直径或转速，并结合工作台的惯性力矩计算，选取合适的凸轮惯量。

根据工作台运动规律要求，可以确定凸轮的轮廓线类型，如简单凸轮、非圆滚子凸轮等。

二、凸轮轮廓线的设计凸轮的轮廓线设计可以按照几何法或图形法进行。

几何法常用于简单凸轮的设计，通过几何学原理计算得到凸轮的轮廓线。

图形法常用于复杂凸轮的设计，通过图形法绘制凸轮的轮廓线。

对于简单凸轮的设计，可以先确定凸轮的中心轴线，然后根据工作台的运动规律要求，计算得到凸轮相对于中心轴的偏置量。

根据几何关系，可以发现工作台特定点的运动与该点到凸轮中心轴的距离成正比关系，因此可以画出凸轮轮廓线。

对于复杂凸轮的设计，可以根据工作台的运动规律要求，通过图形法绘制凸轮的轮廓线。

首先，在平面上绘制凸轮的中心轴线和工作台的运动轨迹，然后根据几何关系，绘制工作台各点与凸轮中心轴的距离曲线，最后得到凸轮的轮廓线。

三、凸轮刚度的计算凸轮机构在工作过程中会受到惯性力矩的作用，因此需要进行凸轮刚度的计算。

凸轮刚度可以通过应力分析的方法进行计算，可以分为弹性刚度和塑性刚度。

弹性刚度计算可以根据凸轮的材料及几何尺寸进行，通过几何学和材料力学的知识，可以得到凸轮的弹性变形及应力分布。

而塑性刚度计算则需要根据凸轮的材料本构关系及极限变形条件，通过材料损伤理论及极限分析法进行计算。

四、凸轮与连接杆的配合凸轮与连接杆的配合是凸轮机构中的关键问题。

凸轮与连接杆之间要保持一定的配合间隙，以确保运动的精度。

配合间隙的大小应根据凸轮的制造及组装精度、工作台的运动精度要求等因素进行综合考虑。

凸轮导程计算公式凸轮导程是指凸轮上行程的长度，也可以理解为凸轮上一周周长之间的差值。

计算凸轮导程可以使用以下公式：凸轮导程=(凸轮的基圆直径+2x凸轮上行程)xπ其中，凸轮的基圆直径是凸轮的直径减去一周凸轮上半圆弧的圆弧长度。

凸轮上行程是凸轮上一周半圆弧的长度。

下面将详细介绍凸轮导程计算公式的推导步骤：步骤1：计算凸轮基圆直径凸轮的基圆直径是凸轮的直径减去一周凸轮上半圆弧的圆弧长度。

考虑到凸轮的上半部分和下半部分对称，我们只需要计算凸轮上半周的圆弧长度。

假设凸轮上半圆弧的半径为R，凸轮的直径为D。

根据圆的周长公式，圆弧长度可以表示为：圆弧长度=半径x圆心角凸轮上半圆弧的圆心角可以表示为：圆心角=2π/(360/凸轮上半周的度数)其中，360/凸轮上半周的度数表示凸轮上半部分的度数。

将圆心角代入圆弧长度公式，可以得到凸轮上半周的圆弧长度为：圆弧长度=Rx(2π/(360/凸轮上半周的度数))凸轮的基圆直径可以表示为：凸轮的基圆直径=D-2x圆弧长度步骤2：计算凸轮上行程凸轮上行程是凸轮上一周半圆弧的长度。

假设凸轮上半圆弧的半径为R，凸轮的直径为D。

凸轮上半圆弧的长度可以表示为：凸轮上半圆弧的长度=半径x圆心角凸轮上半圆弧的圆心角可以表示为：圆心角=2π/(360/凸轮上半周的度数)将圆心角代入圆弧长度公式，可以得到凸轮上半周的圆弧长度为：凸轮上半圆弧的长度=Rx(2π/(360/凸轮上半周的度数))凸轮上行程可以表示为：凸轮上行程=2x凸轮上半圆弧的长度步骤3：计算凸轮导程根据凸轮导程的定义，凸轮导程可以表示为：凸轮导程=(凸轮的基圆直径+2x凸轮上行程)xπ将之前计算得到的凸轮基圆直径和凸轮上行程代入上述公式，即可计算得到凸轮的导程。

以上就是计算凸轮导程的公式及推导过程。

请注意，凸轮导程的单位通常为长度单位，如毫米或英寸，具体应根据实际应用情况而定。

阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算引言阿基米德螺旋线轮廓凸轮是一种常见的机械零件，用于将旋转运动转化为线性运动。

在机械加工和制造过程中，检测凸轮的轮廓曲线是关键的一步，这需要利用数学知识和计算工具进行分析和计算。

本文将重点介绍阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算方法。

一、阿基米德螺旋线轮廓凸轮的定义和特点阿基米德螺旋线轮廓凸轮是由阿基米德螺旋线所形成的几何体，具有以下特点：1、阿基米德螺旋线的数学表达式为：r=a+bθ（其中a，b为常数）；2、螺旋线的转角和螺距为常数；3、凸轮的截面为圆形，其直径为螺旋线的截距；4、凸轮的轮廓曲线为一条螺旋线。

二、阿基米德螺旋线轮廓凸轮的制造方法阿基米德螺旋线轮廓凸轮的制造一般采用以下步骤：1、确定凸轮的尺寸要求和轮廓曲线；2、根据轮廓曲线，绘制出凸轮的断面图；3、将断面图复印到加工材料上，并进行剪切或冲压加工；4、经过多次加工和润滑，使凸轮的轮廓曲线达到设计要求。

三、阿基米德螺旋线轮廓凸轮的检测计算方法1、利用数学软件绘制凸轮轮廓曲线，通过计算凸轮的圆周长度、分度角和齿底半径等参数，检查是否符合设计要求；2、采用三坐标测量仪或投影仪等工具，对凸轮进行精确测量，并将测量数据导入数学模型中进行分析和计算；3、使用普通测量仪器（如卡尺、游标卡尺等），对凸轮的尺寸、角度和曲率进行测量，以检查凸轮的加工质量和轮廓曲线是否满足要求。

四、结论阿基米德螺旋线轮廓凸轮是机械加工中常用的零部件，其制造精度和质量直接影响到机械设备的性能和使用寿命。

本文介绍了阿基米德螺旋线轮廓凸轮的定义、特点、制造方法和检测计算方法，希望对机械加工领域的从业人员和学术研究者有所启示和帮助。

连杆凸轮计算公式连杆凸轮是一种用于转动机械装置的机械装置，它可以将旋转运动转换为直线运动或者其他形式的运动。

在工程设计中，我们经常需要计算连杆凸轮的各种参数，以便确保它能够正常工作并满足设计要求。

在本文中，我们将介绍连杆凸轮的计算公式，以帮助工程师们更好地设计和使用这种机械装置。

1. 凸轮半径计算公式。

凸轮半径是指凸轮中心到凸轮轮廓上某一点的距离。

在设计连杆凸轮时，我们需要根据设计要求来计算凸轮的半径。

通常情况下，凸轮的半径可以通过以下公式来计算：R = L + (C / 2π)。

其中，R表示凸轮半径，L表示连杆长度，C表示连杆转动的角度。

这个公式是基于凸轮的轮廓为圆形的情况下得出的，如果凸轮的轮廓不是圆形，则需要根据实际情况进行调整。

2. 凸轮轮廓计算公式。

凸轮的轮廓是指凸轮表面的形状，它决定了凸轮在运动过程中对连杆的驱动效果。

在设计凸轮轮廓时，我们需要根据设计要求来计算凸轮的轮廓。

通常情况下，凸轮的轮廓可以通过以下公式来计算：y = R √(R^2 x^2)。

其中，y表示凸轮轮廓上某一点的纵坐标，x表示凸轮轮廓上某一点的横坐标，R表示凸轮半径。

这个公式是基于凸轮的轮廓为圆形的情况下得出的，如果凸轮的轮廓不是圆形，则需要根据实际情况进行调整。

3. 连杆长度计算公式。

连杆长度是指连杆两端轴心之间的距离，它决定了连杆在运动过程中的运动轨迹和速度。

在设计连杆时，我们需要根据设计要求来计算连杆的长度。

通常情况下，连杆的长度可以通过以下公式来计算：L = √(x^2 + y^2)。

其中，L表示连杆长度，x和y表示连杆两端轴心的横纵坐标。

这个公式是基于连杆为直线的情况下得出的，如果连杆的形状不是直线，则需要根据实际情况进行调整。

4. 连杆角度计算公式。

连杆角度是指连杆在运动过程中与水平方向的夹角，它决定了连杆在运动过程中的运动轨迹和速度。

在设计连杆时，我们需要根据设计要求来计算连杆的角度。

通常情况下，连杆的角度可以通过以下公式来计算：θ = arctan(y / x)。

凸轮坐标计算范文凸轮是机械传动装置中常用的零件之一，广泛应用于各种机械设备中。

凸轮坐标计算是在设计凸轮时，确定凸轮各个点的坐标位置，以便于加工和安装的一种重要计算方法。

本文将详细介绍凸轮坐标计算的原理及步骤，并以一个具体的实例进行说明。

一、凸轮坐标计算原理凸轮的运动是通过摩擦滚动的方式与其他机械零件接触，从而带动机械系统的运动。

为了保证凸轮与其他零件的配合精度，需要事先确定凸轮上各个点的坐标位置，以便加工和安装。

凸轮坐标计算一般采用直角坐标系进行，通过几何图形的分析和运动学的计算，求解凸轮上各个点的坐标。

二、凸轮坐标计算步骤1.确定凸轮运动轨迹：根据机械系统的要求和功能需求，确定凸轮的运动轨迹。

常见的凸轮运动轨迹有圆周运动、椭圆运动、曲线运动等，根据实际情况选择合适的运动轨迹。

2.建立坐标系：在凸轮的运动轨迹上建立直角坐标系，确定坐标原点和坐标轴方向。

原点一般选取凸轮运动轨迹上的一个固定点，坐标轴方向则按照实际情况确定。

3.计算凸轮上各个点的坐标：根据运动学理论，通过分析凸轮的运动规律，求解凸轮上各个点的坐标位置。

具体计算方法有几何分析法、数学建模法和计算机仿真法等，根据实际情况选择合适的计算方法。

4.优化凸轮设计：通过对凸轮上各个点的坐标进行优化调整，可以改善凸轮的运动性能和减小系统的振动和噪声。

优化的方法一般采用数值优化算法和试验验证相结合的方式。

三、凸轮坐标计算实例下面以一个简单的凸轮设计为例，说明凸轮坐标计算的具体步骤。

例：设计一个简单的凸轮，要求凸轮的运动轨迹为半径为50mm的圆周运动，绘制凸轮上10个点的坐标位置。

步骤如下：1.建立坐标系：在凸轮的运动轨迹上建立直角坐标系，选取圆心为坐标原点，确定X轴和Y轴的方向。

2. 计算凸轮上各个点的坐标：由于凸轮是圆周运动，可以通过正弦和余弦函数来计算凸轮上各个点的坐标。

假设圆心为(0,0)，半径为r=50mm，假设凸轮上的点与X轴的夹角为θ，则该点的坐标为(x,y)=(r*cosθ, r*sinθ)。

凸轮导程计算公式凸轮导程是指凸轮上任意一点在旋转一周过程中，相对于凸轮轴线移动的距离。

在机械传动中，凸轮导程的计算是非常重要的，它直接关系到传动的速度、力度和效率。

本文将介绍凸轮导程计算的公式，通过生动、全面和有指导意义的内容帮助读者更好地理解和应用。

首先，计算凸轮导程的公式如下：导程= (2 × π × R × A) / N其中，导程表示凸轮上某点在旋转一周过程中相对于凸轮轴线移动的距离，单位为毫米（mm）；R表示凸轮的半径，单位为毫米（mm）；A表示凸轮上该点距离凸轮轴线的径向距离，单位为毫米（mm）；N表示凸轮旋转一周所分成的等分数。

凸轮导程的计算需要进行凸轮的几何分析，具体步骤如下：1. 确定凸轮的半径R，这是凸轮导程计算的基础。

2. 确定凸轮上待计算导程的点，测量该点距离凸轮轴线的径向距离A。

3. 确定凸轮一周要分成的等分数N。

这个数值一般会根据具体的传动要求和机械结构来确定，可以是几个、十几个或者更多的等分。

4. 将所得到的数据代入导程计算公式中，进行运算即可得到凸轮导程的数值。

需要注意的是，凸轮导程的计算结果一般为理论值，在实际应用中还需要考虑到机械制造的误差和传动的摩擦等因素，进行适当的修正和调整。

凸轮导程的计算是机械设计和制造中一项基础性工作，它直接关系到机械传动的性能和效果。

准确计算凸轮导程有助于保证传动的平稳性、高效性、可靠性和寿命。

通过合理的导程设计，可以实现机械传动的速度匹配，避免传动冲击和过载现象的发生。

此外，凸轮导程的计算还能帮助工程师对机械系统进行优化设计，提高传动效率和节约能源。

总之，凸轮导程计算是机械传动设计中一项重要而复杂的工作。

准确计算凸轮导程对于保证传动的效率和可靠性至关重要。

本文通过介绍凸轮导程计算的公式和步骤，希望能帮助读者更好地理解和应用凸轮导程的计算方法，并在实际应用中取得良好的传动效果。

凸轮压力角的计算凸轮压力角是指凸轮上某一点与其半径方向之间的夹角，它是凸轮传动中重要的参数之一。

凸轮压力角的计算对于机械设计和运动分析具有重要的意义。

下面将介绍凸轮压力角的计算方法。

我们需要了解凸轮的基本结构。

凸轮是一种用于传递运动的机械元件，常见于各种机械设备中。

凸轮通常由圆柱体或圆锥体构成，其表面上有凹槽或凸起的形状。

凸轮的运动通过与其接触的运动零件（如滑块或摩擦轮）来传递。

凸轮压力角的计算涉及到凸轮的几何形状和运动学参数。

在计算凸轮压力角之前，我们需要知道凸轮的半径、凸轮的转速、以及凸轮上某一点的运动速度。

在计算凸轮压力角时，可以采用以下的方法：1. 首先，确定凸轮上某一点的位置。

可以通过凸轮的几何形状和运动学参数来确定凸轮上某一点的位置。

2. 然后，确定凸轮上某一点的速度。

凸轮上任意一点的速度可以通过凸轮的转速和凸轮半径来计算。

3. 接下来，确定凸轮上某一点与凸轮半径方向之间的夹角。

可以通过凸轮上某一点的速度和凸轮半径来计算凸轮压力角。

4. 最后，根据凸轮上不同点的位置，重复以上步骤，计算出凸轮上不同点的压力角。

需要注意的是，凸轮压力角的计算需要考虑凸轮的运动学参数和凸轮上不同点的位置。

在实际应用中，可以通过计算机辅助设计软件或机械设计手册来获取凸轮的几何形状和运动学参数，从而计算凸轮压力角。

总结起来，凸轮压力角的计算涉及到凸轮的几何形状、运动学参数和运动速度的计算。

通过确定凸轮上某一点的位置和速度，可以计算出凸轮压力角。

凸轮压力角的计算对于机械设计和运动分析具有重要的意义，可以帮助工程师设计更加可靠和高效的机械传动系统。

偏心圆凸轮怎样计算偏心圆凸轮是一种常见的机械传动装置，它通过偏心圆的凸轮轴与连杆相连，实现机械运动的转换。

而要计算偏心圆凸轮的相关参数，需要考虑凸轮的形状、偏心圆的半径、连杆长度等因素。

下面将详细介绍偏心圆凸轮的计算方法。

我们需要确定凸轮的形状。

常见的凸轮形状有圆形、椭圆形、正弦形等。

不同形状的凸轮对应的运动规律不同，因此在计算前需要明确凸轮的形状。

我们需要确定偏心圆的半径。

偏心圆的半径决定了凸轮轴的偏心程度和凸轮的运动规律。

在计算时，需要根据具体的设计要求和运动特性确定偏心圆的半径。

接下来，我们需要确定连杆的长度。

连杆的长度决定了凸轮轴和工作机构之间的距离，直接影响到凸轮轴的运动和工作机构的运动。

在计算时，需要根据实际情况确定连杆的长度。

在确定了凸轮的形状、偏心圆的半径和连杆的长度后，我们可以开始计算凸轮的相关参数。

计算的关键是确定凸轮轴的旋转角度和工作机构的位置。

具体的计算方法如下：1. 根据凸轮的形状，可以确定凸轮轴的旋转角度与时间的关系。

对于圆形凸轮，凸轮轴的旋转角度与时间成正比；对于椭圆形凸轮，凸轮轴的旋转角度与时间的关系是非线性的；对于正弦形凸轮，凸轮轴的旋转角度与时间的关系是周期性的。

2. 根据凸轮轴的旋转角度，可以确定工作机构的位置与时间的关系。

工作机构的位置可以用连杆的长度和凸轮轴的旋转角度来计算。

3. 根据工作机构的位置与时间的关系，可以确定工作机构的运动规律。

根据具体的设计要求，可以计算工作机构的速度、加速度等参数。

在计算过程中，需要考虑摩擦、惯性等因素对凸轮轴和工作机构的影响。

这些因素会导致实际运动与理论计算有一定的偏差，因此在实际设计中需要进行修正和调整。

总结起来，偏心圆凸轮的计算涉及到凸轮的形状、偏心圆的半径、连杆的长度等因素。

通过确定凸轮轴的旋转角度和工作机构的位置，可以计算出相关的参数，进而确定凸轮的运动规律。

在实际设计中，还需要考虑摩擦、惯性等因素的影响，并进行修正和调整。

凸轮从动件速度计算凸轮从动件是机械传动中常用的一种装置，其速度计算对于机械设计和运动分析具有重要意义。

本文将介绍凸轮从动件速度的计算方法及其应用。

一、凸轮从动件速度计算的基本原理凸轮从动件是通过凸轮轴的旋转实现运动的，因此凸轮从动件的速度与凸轮轴的旋转速度直接相关。

在计算凸轮从动件速度时，需要考虑以下几个因素：1. 凸轮轴的旋转速度：凸轮轴的旋转速度可以通过电机或者其他动力源驱动，一般以每分钟转速（rpm）表示。

2. 凸轮的基圆直径：凸轮的基圆直径指凸轮轴上的基圆直径，它是凸轮轴上凸轮的最大直径。

3. 凸轮从动件的运动轨迹：凸轮从动件的运动轨迹可以是直线、曲线或者复杂的运动轨迹。

二、凸轮从动件速度计算的方法凸轮从动件速度的计算方法因凸轮从动件的结构和运动轨迹的不同而有所差异。

下面分别介绍两种常见的凸轮从动件速度计算方法。

1. 直线运动凸轮从动件速度计算如果凸轮从动件的运动轨迹是直线，可以通过以下公式计算凸轮从动件的速度：速度= 2π × 凸轮轴转速× 凸轮半径其中，凸轮半径指的是凸轮轴上凸轮中心点到凸轮表面的距离。

2. 曲线运动凸轮从动件速度计算如果凸轮从动件的运动轨迹是曲线，可以通过以下步骤计算凸轮从动件的速度：（1）选择凸轮上的一个点，例如A点，记录该点的位置坐标。

（2）将凸轮轴旋转一小段角度，记录A点的新位置坐标。

（3）计算A点在这段角度内的位移，除以该段角度所花费的时间，得到A点的瞬时速度。

（4）重复步骤（2）和（3），直到凸轮轴旋转一周。

（5）将所有瞬时速度求平均，得到凸轮从动件的平均速度。

三、凸轮从动件速度计算的应用凸轮从动件速度计算在机械设计中具有广泛的应用。

首先，它可以用于确定凸轮从动件的工作速度，从而保证机械系统的正常运行。

其次，凸轮从动件速度的计算结果可以作为设计依据，用于选择合适的传动装置和动力源。

此外，凸轮从动件速度计算还可以帮助分析凸轮从动件的运动特性，优化设计方案，提高机械系统的性能。

凸轮机构的实现专用机床自动化和半自动化中应用较广泛的一种机构。

它常用来传动工作部件的进给运动、调动运动和控制其它一些辅助机构。

其特点是工作可靠、体积小、结构简单，多是适用于行程小、运动规律复杂、转速在500转/分以下的运动循环。

1．选择凸轮类型
机械手凸轮有两段圆弧和两者之间的过渡圆弧曲线组成。

常用的凸轮有：盘状、柱状、板状。

在此选择盘状如5-5所示，它是具有沿径向变化轮廓曲线的盘状零件。

其特点是结构简单，体积小。

但其半径差不宜过大，一般不超过5~10毫米,在此处半径差取8毫米。

2.凸轮材料选择
凸轮和从动件的材料，应保证其工作表面有一定的耐磨性，并能承受较大的动载荷。

所以一般较重要的凸轮材料多用优质碳素钢或合金结构钢制造。

如45号钢、50号钢、20Cr钢或40Cr钢等。

在此取20Cr钢.20Cr钢经表面渗碳后淬硬并回火，其硬度HRC=60～62。

图5-5拨糠杆偏心凸轮
在选择凸轮和从动杆时应考虑以下几点：
(1) 满足生产工艺要求
(2) 尽量提高机器的生产效率
(3) 减少冲击振动，改善机器的工作性能
(4) 凸轮轮廓曲线易于制造
(5) 由r1 到r2过渡为匀变速过渡
其行程图、速度图及加速度图分别如图5-6所示。

图5-6凸轮上的位移、速度及加速度图。