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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，使从动件获得预期的运动。
2、凸轮机构的组成：由凸轮、从动件、机架这三个基本构件所组成的一种高副机构。
二、凸轮机构的类型1.按照凸轮的形状分：空间凸轮机构：盘形凸轮：凸轮呈盘状，并且具有变化的向径。
它是凸轮最基本的形式，应用最广。
移动（楔形）凸轮：凸轮呈板状，它相对于机架作直线移动。
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.按照从动件的形状分：（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，使用广泛。
（3）滚子从动件：滑动摩擦变为滚动摩擦，传递较大动力。
（4）平底从动件优点：平底与凸轮之间易形成油膜，润滑状态稳定。
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，常用于高速。
缺点：凸轮轮廓必须全部是外凸的。
3.按照从动件的运动形式分：4.按照凸轮与从动件维持高副接触的方法分：（1）力封闭型凸轮机构：利用重力、弹簧力或其它外力使从动件与凸轮轮廓始终保持接触。
封闭方式简单，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1、优点： (1)结构简单、紧凑，具有很少的活动构件，占据空间小。
(2)最大优点是对于任意要求的从动件运动规律都可以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控制阀门的启闭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、加速度及加速度变化率随时间或凸轮转角变化的规律。
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。
第3章凸轮机构一、判断题（正确T，错误F）1.凸轮机构出现自锁是由于驱动力小造成的。
（）2.在凸轮从动件运动规律中，等速运动的加速度冲击最小。
（）3.适用于高速运动的凸轮机构从动件运动规律为余弦加速度运动。
（）4.基圆是凸轮实际廓线上到凸轮回转中心距离最小为半径的圆。
（）5.若要使凸轮机构压力角减小，应增大基圆半径。
（）6.凸轮机构的从动件按简谐运动规律运动时，不产生冲击。
（）二、单项选择题1. 设计凸轮机构，当凸轮角速度和从动件运动规律已知时，则。
A.基圆半径越大，压力角越大B.基圆半径越小，压力角越大C.滚子半径越小，压力角越小D.滚子半径越大，压力角越小2. 凸轮机构的从动件选用等加速等减速运动规律时，其从动件的运动。
A.将产生刚性冲击B.将产生柔性冲击C.没有冲击D.既有刚性冲击又有柔性冲击3. 在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构时，若发生运动失真现象，可以。
A.增大滚子半径B.减少基圆半径C.增大基圆半径D.增加从动件长度4. 在下列凸轮机构中，从动件与凸轮的运动不在同一平面中的是。
A.直动滚子从动件盘形凸轮机构B.摆动滚子从动件盘形凸轮机构C.直动平底从动件盘形凸轮机构D.摆动从动件圆柱凸轮机构5. 与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是。
A.设计较为复杂B.惯性力难以平衡C.点、线接触，易磨损D.不能实现间歇运动6. 有限值的突变引起的冲击为刚性冲击。
A.位移B.速度C.加速度D.频率7.对于转速较高的凸轮机构，为减小冲击振动，从动件运动规律宜采用运动规律。
A.等速B.等加速等减速C.正弦加速度8.若从动件的运动规律为等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律，当把凸轮转速提高一倍时，从动件的加速度是原来的倍。
A. 1B. 2C. 4D. 89.当凸轮基圆半径相同时，采用适当的从动件导路偏置可以凸轮机构推程的压力角。
A.减小B.增加C.保持原来10.滚子从动件盘形凸轮机构的滚子半径应凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。
