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第四节　凸轮机构基本尺寸的确定 图3-19　从动件偏置方向与 第四节　凸轮机构基本尺寸的确定 图　3-20 第四节　凸轮机构基本尺寸的确定 表格 机械设计基础 第三章　凸轮机构 第三章　凸轮机构 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用第二节　从动件的运动规律第三节　盘状凸轮轮廓的设计第四节　凸轮机构基本尺寸的确定 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 一、凸轮机构的组成、特点及应用凸轮机构是由凸轮、从动件和机架组成的高副机构。凸轮是一种具有曲线轮廓或凹槽的主动件，一般作等速连续转动，或移动从动件一般为杆状构件，作直线移动或摆动。只要设计出适当的凸轮轮廓曲线，就可以使从动件实现任何预期的运动规律。 图3-1　内燃机配气机构 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 图3-2　靠模车削机构 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 图3-3　自动送料机构 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 图3-4　分度转位机构 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 二、凸轮机构的分类 凸轮机构的类型繁多，常见的分类方法如下：1.按凸轮的形状分(1)盘形凸轮(见图3-1)　凸轮是一个径向尺寸变化且绕固定轴转动的盘形构件。(2)移动凸轮(见图3-2)　凸轮相对机架作直线平行移动，它可看作是回转半径无限大的盘形凸轮。(3)圆柱凸轮(见图3-3)　在圆柱体上开有曲线凹槽或制有外凸曲线的凸轮，圆柱绕轴线旋转，曲线凹槽或外凸曲线推动从动件运动。(4)曲面凸轮(见图3-4)　当圆柱表面用圆弧面代替时，就演化成曲面凸轮。 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 2.按从动件的形式分 (1)尖顶从动件(见图3-5a、b)　从动件与凸轮接触的一端是尖顶的称为尖顶从动件，它是结构最简单的从动件。 图3-5　从动件的形式 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 (2)滚子从动件(见图3-5c、d)　它是用滚子来代替从动件的尖顶，从而把滑动摩擦变成滚动摩擦，摩擦阻力小，磨损较少，所以可用于传递较大的动力。(3)平底从动件(见图3-5e、f)　它是用平面代替尖顶的一种从动件。3.按从动件的运动形式和相对位置分(1)移动从动件　从动件作往复直线运动，如图3-5a、c、e所示；移动从动件的导路中心线通过凸轮的回转中心的，称为对心移动从动件，如图3-6a所示，否则称为偏心移动从动件。(2)摆动从动件　从动件作往复摆动，如图3-5b、d、f所示。 第一节　凸轮机构的特点、类型及应用 4.按锁合方式分 (1)力锁合凸轮机构　如靠重力、弹簧力或其他外力来锁合的凸轮机构(见图3-1)。(2)形锁合凸轮机构　利用凸轮和从动件的几何形状，使从动件与凸轮保持接触，称为形锁合，如图3-3所示的圆柱凸轮就是利用在圆柱体上开出的曲线凹槽进行锁合的。 第二节　从动件的运动规律 一、凸轮与从动件的运动关系图3?6所示为一尖顶对心从动件盘形凸轮机构。凸轮由两段非圆曲线BC、DE和两段圆弧CD、EB组成。在该机构中，以凸轮轮廓的最小向径rb为半径、凸轮转动中心为圆心所作的圆称为基圆，rb为基圆半径。基圆是设计凸轮轮廓线的基准。B点为基圆与凸轮轮廓BC段的衔接点，是从动件尖顶与凸轮轮廓的接触点，也是从动件运动的起始点。凸轮机构的运动过程一般分成四个阶段：(1)推程与推程运动角δ1　设凸轮以匀角速度ω逆时针转动，在各点向径逐渐增大的BC段轮廓的作用下，从动件逐渐上升到最高点，这一过程称为推程，从动件运动的最大距离称为升程，通常以h表示。 第二节　从动件的运动规律 图3-6　盘形凸轮机构的运动过程和从动件位移线图 第二节　从动件的运动规律 (2)远停程与远休止角δ2　凸轮继续转动， 从动件在远离凸轮转动中心的圆弧CD段停止不动，这一过程称为远停程，其所对应的角度角称为远休止角，用δ2表示。(3)回程与回程运动角δ3　凸轮继续转动，在向径逐渐变小的DE段作用下，从动件由最高位置回落到最低位置，这个行程称为回程，相应的凸轮转角δ3称为回程运动角。(4)近停程与近休止角δ4　当从动件与基圆圆弧EB段接触时，从动件静止不动的过程称为近停程，与之相对应的凸轮转角δ4称为近休止角。 第二节　从动件的运动规律 二、从动件的常用运动规律 从动件的运动规律是指从动件的位移、速度和加速度随时间t或凸轮转角δ的变化规律。这种规律用函数表示，则称为运动方程；若将它们用直角坐标系的图像表示，则称为从动件的运动线图，包括位移线图、速度线图、加速度线图等。1.等速运动规律 图3-7　等速运动规律 2.等加速、等减速运动规律 第二节　从动件的运动规律 图3-8　等加速等减速运动规律 第二节　从动件的运动规律 图3-9　余弦加速度运动规律 3.余弦加速度运动规律(简谐运动规律) 第二节　从动件的运动规律 图3-10　正弦加速度规