凸轮选型计算

凸轮计算⽅法凸轮计算⽅法图⽚：⾃动车床主要靠凸轮来控制加⼯过程，能否设计出⼀套好的凸轮，是体现⾃动车床师傅的技术⾼低的⼀个标准。

凸轮设计计算的资料不多，在此，我将⼀些基本的凸轮计算⽅法送给⼤家。

凸轮是由⼀组或多组螺旋线组成的，这是⼀种端⾯螺旋线，⼜称阿基⽶德螺线。

其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时⼜使A点沿半径作等速移动，形成了⼀条复合运动轨迹的端⾯螺线。

这就是等速凸轮的曲线。

凸轮的计算有⼏个专⽤名称：1、上升曲线——凸轮上升的起点到最⾼点的弧线称为上升曲线2、下降曲线——凸轮下降的最⾼点到最低点的弧线称为下降曲线3、升⾓——从凸轮的上升起点到最⾼点的⾓度，即上升曲线的⾓度。

我们定个代号为φ。

4、降⾓——从凸轮的最⾼点到最低点的⾓度，即下降曲线的⾓度。

代号为φ1。

5、升距——凸轮上升曲线的最⼤半径与最⼩半径之差。

我们给定代号为h，单位是毫⽶。

6、降距——凸轮下降曲线的最⼤半径与最⼩半径之差。

代号为h1。

7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升⾓（或降⾓）为360°时凸轮的升距（或降距）。

代号为L，单位是毫⽶。

8、常数——是凸轮计算的⼀个常数，它是通过计算得来的。

代号为K。

凸轮的升⾓与降⾓是给定的数值，根据加⼯零件尺⼨计算得来的。

凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升⾓，即K=h/φ。

由此得h＝Kφ。

凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。

由此得L＝360°h/φ。

举个例⼦：⼀个凸轮曲线的升距为10毫⽶，升⾓为180°，求凸轮的曲线导程。

(见下图)解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫⽶升⾓(或降⾓)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。

这只是⼀般的凸轮基本计算⽅法，⽐较简单，⽽⾃动车床上的凸轮，有些⽐较简单，有些则⽐较复杂。

在实际运⽤中，许多⼈只是靠经验来设计，⽤⼿⼯制作，不需要计算，⽽要⽤机床加⼯凸轮，特别是⽤数控机床加⼯凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进⾏电脑程序设计。

凸轮机构的设计和计算详解1. 引言凸轮机构是一种常见的机械传动装置，通过凸轮的运动来实现对其他部件的控制和驱动。

凸轮机构广泛应用于发动机、机械加工、自动化设备等领域。

在本文中，我们将详细介绍凸轮机构的设计和计算方法。

2. 凸轮机构的基本原理凸轮机构由凸轮、从动件和控制件组成。

凸轮通过旋转或移动的方式，驱动从动件进行线性或旋转运动。

不同凸轮形状和运动方式将实现不同的功能。

3. 凸轮的设计要点凸轮的设计涉及凸轮形状、凸轮面积、凸轮运动规律等方面。

在进行凸轮设计时，需要考虑以下要点：•运动要求：根据从动件需要的运动类型（线性或旋转）、速度和加速度要求，确定凸轮的形状和运动规律。

•动态负载：凸轮在运动过程中所承受的动态负载应被考虑在内，以确保凸轮的强度和耐久性。

•材料选择：根据凸轮的工作条件和负载要求，选择适当的材料来制造凸轮，以保证其可靠性和寿命。

4. 凸轮机构的计算方法4.1 凸轮剖面的计算凸轮剖面的计算是凸轮机构设计中的重要一环。

根据凸轮的运动规律和从动件的运动要求，可以进行凸轮剖面的计算。

常用的凸轮剖面计算方法有：•凸轮剖面生成法：根据从动件的运动要求，通过几何构造和插值计算，生成凸轮剖面。

•凸轮运动分析法：通过分析凸轮的运动规律和从动件的运动要求，推导出凸轮剖面的数学表达式。

4.2 凸轮机构的运动学分析凸轮机构的运动学分析是确定凸轮机构各部件的运动规律和参数的过程。

通过运动学分析，可以计算凸轮机构的几何关系、速度和加速度等。

常用的凸轮机构运动学分析方法有：•图形法：通过绘制凸轮机构的运动示意图和运动曲线，分析凸轮机构的运动规律。

•解析法：通过建立凸轮机构的运动学方程，推导出各部件的运动参数，并进行计算。

4.3 凸轮机构的强度计算凸轮机构的强度计算是为了确定凸轮所承受的载荷是否安全，并选择适当的材料和结构来满足设计要求。

在强度计算中，需要考虑凸轮的静载荷、动载荷和疲劳载荷等。

常用的凸轮机构强度计算方法有：•静态强度计算：通过分析凸轮在静态载荷下的应力和变形情况，确定凸轮的强度和刚度。

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。

凸轮计算方法图片：自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。

凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。

凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。

其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。

这就是等速凸轮的曲线。

凸轮的计算有几个专用名称：1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。

我们定个代号为φ。

4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。

代号为φ1。

5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。

我们给定代号为h，单位是毫米。

6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。

代号为h1。

7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。

代号为L，单位是毫米。

8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。

代号为K。

凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。

凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。

由此得h＝Kφ。

凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。

由此得L＝360°h/φ。

举个例子：一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。

(见下图)解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。

这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。

在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计. 走心机生产率的计算和凸轮设计公式的分析车削球面圆弧零件的凸轮设计计算CM1107机床调整卡及凸轮设计CM1107机床调整卡及凸轮设计自动车床在投入生产之前，必须做好以下几项生产准备工作：1．拟订零件的加工工艺过程，选用适当的切削用量标准刀具和辅具，必要时设计特殊的刀辅具；2．根据零件的加工工艺，拟订机床调整卡；3．根据调整卡的数据，设计并制造凸轮；4．按照调整卡调整机床下面以零件“轮轴”的加工为例（见表2-2）说明拟订工艺过程的注意事项，调整卡的制定方法和凸轮曲线的绘制方法。

凸轮分割器选型相关搜索:凸轮, 选型例一回转圆盘式凸轮分割器选型：选用适当大小及规格之间歇分割器及所需动力之马达，请依据下列方法计算，参考图一所示〈参考图一〉回转圆盘式凸轮分割器设计资料【1】间歇分割定位等分∶N=6【2】每等分回转时间∶秒【3】输入轴回转数∶n=80rpm∶凸轮轴速度(每分钟回转数)【4】凸轮曲线∶修正正弦曲线【5】回转盘尺寸∶￠300*20【6】夹具重量∶3kg／组【7】工件重量∶0.25kg／组【8】转盘依靠其底部滑动面支持本身重量负荷，有效半径∶R=100㎜【9】夹具固定节圆直径￠200㎜处解答1~1间歇分割定位等分∶N=61~2回转时间和定位时间之比为1:2，因此转位角度，h=360°*1/（1+2）=120°1~3输入轴回转数∶n=80rpm1~4凸轮曲线：修正正弦曲线，因此Vm=1.76, Am=5.53, Qm=0.991~5负载扭矩∶Tt惯性扭矩∶Tt(a)转盘重量∶W1；夹具重量∶W2 ；工作重量∶W3 则W1= 3.1415926*(30/2)²*2*7.8*1/1000=11.026(kg)W2=3*6=18(kg)W3=0.25*6=1.5(kg)(b)回转盘惯性矩∶I1; 夹具惯性矩∶I2 ;工作惯性矩∶I3 各为I1=W1*R²/2G=11.026*0.15²/(2x9.8)=0.0126(kg.cm.s²)I2=W2*Re²/G=18*0.1²/9.8=0.018(kg.cm.s²)I3=W3*Re²/G=1.5x0.1²/9.8=0.0015(kg.cm.s²)(c)总惯性矩∶II=I1+I2+I3 I=0.0126+0.018+0.0015=0.032(kg.cm.s²)(d)输出轴最大角加速度∶ε=(Am*2*3.1415926/N)*((360/ h)*(n/60))²ε=(5.53*2*3.1415926/6)*((360/120)*(80/60))²=92.66(rad/s²)(e)静扭矩(惯性扭矩)∶TiTi=I*Ti=0.032*92.66=2.965(kg.cm)摩擦扭矩∶TfW=W1+W2+W3Tf=u*W*Re=0.15*(11.026+18+1.5)*0.1=0.458(kg.cm)摩擦系数：u=0.15(f)工作扭矩Tw在间歇分割时没有作功因此Tw=0以上总负载扭矩∶TtTt=Ti+Tf+Tw=2.965+0.458+0=3.423(kg.m)1~6实际负载扭矩∶Te 安全负载之因数 fc=1.5Te=Tt*fc=3.423*1.5= 5.135(kg.m)1~7输入轴扭矩∶Tc 注∶输入轴起动负载扭矩视为0，因此Tca=0Tc=360/ h*N *Qm*Te + Tca= 360/120*6*0.99*5.135 =2.54(kg.m)1~8计算所需之马力∶PP=Tc*n/(716*Q)(HP) 或 P= Tc*n/(975*Q)(kw)假设效率Q=60%那么P=2.54x80/716x0.6=0.47(HP) 或P=2.54x80/975x0.6=0.34(kw)事实上，以上所计算数值为起动时最大马力，而连续传动所需之马力为1/21~9选择适用之间歇分割器根据以上所计算之资料以及输入轴转速80rpm来选择，请参考说明书上所记载，凡是输出轴扭矩高于以上所计算之Te值者均可选用。

03凸轮机构的设计计算凸轮机构是一种用于驱动轴、执行轴、连杆和滑块等机械元件的传动装置，广泛应用于各种机械设备和工业领域中。

它的设计计算涉及到凸轮的形状、尺寸和运动规律等方面，下面将详细介绍凸轮机构的设计计算。

第一步：确定凸轮的类型和运动规律凸轮的类型有很多种，包括圆柱形凸轮、球形凸轮、心形凸轮等。

不同类型的凸轮适用于不同的机械运动规律。

在确定凸轮类型之后，需要确定凸轮的运动规律，例如旋转、摆动、直线运动等。

根据需要确定凸轮的运动规律可以为后续计算提供基础。

第二步：计算凸轮的基本参数计算凸轮的基本参数包括凸轮的直径、偏距、厚度等。

凸轮的直径决定了凸轮的外形尺寸；凸轮的偏距决定了凸轮所产生的运动；凸轮的厚度决定了凸轮的刚度和强度。

第三步：绘制凸轮的曲线在计算凸轮的曲线时，可以采用手工绘制或计算机辅助设计（CAD）绘制。

在绘制凸轮的曲线时，需要根据凸轮的运动规律和基本参数，按照一定比例绘制凸轮的曲线。

第四步：计算凸轮机构的运动参数凸轮机构的运动参数包括凸轮的角速度、轴向加速度、径向加速度、凸轮与随动件之间的相对速度等。

这些参数可以通过对凸轮轮廓曲线进行微分和积分计算得到。

第五步：计算凸轮机构的受力和刚度凸轮机构的受力和刚度是设计计算的重要内容。

在计算凸轮机构的受力和刚度时，需要考虑凸轮与随动件之间的力、力矩和弯曲等因素，并根据材料的强度和刚度计算凸轮的设计要求。

第六步：优化凸轮机构的设计在完成凸轮机构的设计计算后，可以进行适当的优化设计。

优化设计可以根据实际需要调整凸轮的形状、尺寸和运动规律等，以实现更好的运动效果和工作性能。

总结起来，凸轮机构的设计计算包括确定凸轮的类型和运动规律、计算凸轮的基本参数、绘制凸轮的曲线、计算凸轮机构的运动参数、计算凸轮机构的受力和刚度，以及优化凸轮机构的设计等多个步骤。

这些计算需要依靠数学和力学等相关知识，并结合实际工作需求进行。

设计人员应根据实际情况和要求进行适当调整和改进，以满足不同工程和应用领域的需求。

目录一：产品介绍与外型选购1.弧面凸轮分割器（1）介绍（2）型式选定参数（3）外形图及尺寸（4）技术参数表2.平行凸轮分割器（1）介绍（2）型式选定参数（3）外形图及尺寸（4）技术参数表3.圆柱凸轮分割器（1）介绍（2）示意外形图4.凸轮及模具制作二：选型范例三：新品推荐。

凸轮间歇机构广泛应用在制药机械、印刷机械、包装机械、玻璃机械、陶瓷机械、烟草机械、机床加工中心、自动送料机等需要把连续运转转化为步进动作的各种自动化机械上。

该产品具有步进定位精度高、高速运转平稳、传递扭矩大、定位时自锁等显著优点，是替代槽轮机构、不完全齿轮机构、棘轮机构等传统间歇机构的最理想产品。

“一：产品介绍与外型选择1、弧面凸轮分割器“弧面凸轮分割器”是输入轴上的空间立体凸轮与输出从动轴上的从动滚子无间隙啮合形成的机构。

其特点是：凸轮基面为圆弧回转体，从动滚子轴线与输出轴垂直，并与凸轮轴线处在同一平面内。

凸轮廓面的曲线段驱使分割盘转位，直线段使分割盘静止并自锁。

通过该机构将连续的输入回转运动转化为间歇的步进输出运动。

该种类型的分割器由于精度高、速度快、扭矩大、体积小等显著特点，广泛应用于各种需要步进驱动的自动组合机，加工机械，金属加工器械，输送机步进驱动，包装机，食品机械，分装设备，医药器械，自动检测机，挤压入料装置，以及在其他工业使用的间歇分割机。

弧面凸轮分割器按照输出轴的输出类型分为：轴式、法兰式、平台桌面式.型式选定需提供如下参数：1．中心距(即输入轴与输出轴间的距离)：45、50、63、70、80、83、100、110、125、140、150、160、175、180、200、250、3502．分割数：2、3、4、5、6、8、9、10、12、16、24、32、……3．动程角：90°；120°；180°；240°；270°；300°等4．凸轮旋向：右旋R为标准型、左旋L（见下图）5．曲线类型：（1）MS曲线（优选变正弦曲线，标准）、（2）MT 曲线、（3）MCV曲线、（4）按用户要求曲线。

凸轮运动学计算步骤该计算主要是对现有的凸轮型线进行运动学计算分析步骤如下：1、tycon中建立凸轮运动学分析模型单元连接时，绿色处，黄色进图中：1-为气门上部；2-为气门弹簧；3-为气门下部；4-为摇臂；5-约束刚性体；6-凸轮；2、各部件参数的获取（1）气门上部质量：气门杆上部、锁夹、弹簧帽、弹簧的10%.刚度：采用有限元计算。

阻尼：0.01~0.03气门杆上部质量：0.732e-05 公吨弹簧冒质量：7.1791810e-06 公吨锁夹质量：1.1297687e-06 公吨弹簧质量：2.3411230e-05 公吨（取10%）气门上部刚度：100000N/mm（2）气门弹簧质量：弹簧质量的90%的一半刚度：计算或测量，等节矩弹簧输入常刚度，变节矩弹簧利用公式计算。

预紧力：计算或测量阻尼：0.01~0.03弹簧质量：2.3411230e-05 公吨弹簧预紧力：196.6N刚度：39.32N/mm（3）气门下部质量：阀门与气门杆下部刚度：采用有限元计算。

阻尼：0.01~0.03气门杆下部质量：1.6797697e-05 公吨气门下部刚度：99000N/mm阀座刚度：300000N/mm（4）摇臂质量：刚度：阻尼：0.01~0.03摇臂位置参数：测量质量：21.5g刚度：4516.7N/mm摇臂位置参数：（5）约束刚性体（不需定义）（6）凸轮凸轮型线：测得基于半径：测得凸轮型线00.0010.0020.0030.0040.0050.006L i f t [m ]90180270360equiv. cam angle[deg]基圆半径：143、 计算选中凸轮，然后选择camdesignCamdesign界面输入转速输入凸轮宽度和旋转方向选中凸轮升程线，选择计算。

4、计算结果鼠标右键添加所需计算曲线5、计算结果分析评价一般从曲率半径、最大跃度、弹簧裕度、接触应力等方面来进行评价。

K系数，正假设脉冲宽度大于1.2~1.3。