凸轮是如何设计的

凸轮机构（cam mechanism）一般是由凸轮、从动件（follower）和机架三个构件组成的高副机构。凸轮通常作连续等速转动，从动件根据使用要求设计使它获得一定规律的运动．凸轮机构能实现复杂的运动要求，广泛用于各种自动化和半自动化机械装置中。

凸轮机构通常由两部份动件组成，即凸轮与从动子(follower)，两者均固定于座架上。凸轮装置是相当多变化的，故几乎所有任意动作均可经由此一机构产生。

凸轮可以定义为一个具有曲面或曲槽之机件，利用其摆动或回转，可以使另一组件—从动子提供预先设定的运动。从动子之路径大部限制在一个滑槽内，以获得往覆运动。

在其回复的行程中，有时依靠其本身之重量，但有些机构为获得确切的动作，常以d簧作为回复之力，有些则利用导槽,使其在特定的路径上运动。

扩展资料：

1、作用

凸轮机构主要作用是使从动杆按照工作要求完成各种复杂的运动，包括直线运动、摆动、等速运动和不等速运动。

2、用途应用

①气阀杆的运动规律规定了凸轮的轮廓外形。当矢径变化的凸轮轮廓与气阀杆的平底接触时，气阀杆产生往复运动；而当以凸轮回转中心为圆心的圆弧段轮廓与气阀杆接触时，气阀杆将静止不动。因此，随着凸轮的连续转动，气阀杆可获得间歇的、按预期规律的运动。

②当圆柱凸轮回转时，凹槽侧面迫使摆动从动件摆动，从而驱使与之相连的刀架运动。至于刀架的运动规律则完全取决于凹槽的形状。

3、凸轮机构的优点

只需设计适当的凸轮轮廓，便可使从动件得到任意的预期运动，而且结构简单、紧凑、设计方便，因此在自动机床、轻工机械、纺织机械、印刷机械、食品机械、包装机械和机电一体化产品中得到广泛应用。

4、凸轮机构的缺点

① 凸轮与从动件间为点或线接触，易磨损，只宜用于传力不大的场合；

② 凸轮轮廓精度要求较高，需用数控机床进行加工；

③从动件的行程不能过大，否则会使凸轮变得笨重。

参考资料来源：百度百科-凸轮

1、根据要求，确定从动件的移动距离，比如20mm、30mm等

2、根据径向载（如：抗弯强度、抗剪强度）荷确定凸轮轴的最小轴径

3、根据结构定出凸轮的近毂半径（凸轮的最低点半径）

4、由时间需要，在恰当的转角时间，再按照从动件移动的距离来确定凸轮的远毂半径（凸轮最高点的半径）

5、从“凸轮的最低点半径”到“凸轮最高点的半径”为从动件升程

6、从“凸轮最高点的半径”到“凸轮的最低点半径”为从动件回程

7、“升程”与“回程”都属于从动件的过渡阶段，它决定从动件的加速度（或减速度）升速过快，会产生较大的径向负荷，为了减小凸轮的径向负荷，只有减慢升速，也就是将凸轮升程部分做得稍微平滑一些

8、根据以上：凸轮的“升程”或“回程”部分的曲线可以用阿基米德螺线，但需要描点确定阿基米德螺线的，制造也比较麻烦一下，但运动效果最好。简单的可以用圆弧代替凸轮的“升程”和“回程”，这样的用圆弧代替凸轮曲线所做出来的凸轮，其运动没有阿基米德螺线做的凸轮好，但可以用

凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。

原理：

由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构。凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮等，其中圆柱凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。为了使从动件与凸轮始终保持接触，可采用d簧或施加重力。具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。

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