机械原理考研冲刺重点总结——凸轮机构及其设计

今天小编为大家整理了考研冲刺阶段，机械原理科目考试重点的介绍，供大家参考，预祝各位考生能取得好成绩。

重点内容：反转法设计凸轮机构

凸轮轮廓曲线设计

(1)凸轮廓线设计方法的基本原理

凸轮轮廓曲线设计方法有图解法和解析法。无论用哪种方法，其所依据的原理是相同的。凸轮廓线设计的基本方法是反转法，所依据的是相对运动原理。以对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构为例，在设计凸轮轮廓线时，设想给整个凸轮机构以一个与凸轮角速度小相等而方向相反的角速度，使其绕轴心O转动。这时凸轮将静止不动，而推杆一方面随机架相对凸轮以反转角速度反转运动， 另一方面又以原有的运动规律(即s =s(o)) 相对于机架运动。由于推杆的尖顶始终与凸轮的轮廓保持接触，所以推杆在这种复合运动中，其尖顶的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。根据这一方法，求出推杆尖顶在推杆作这种复合运动中所占据的一系列位置点，并将它们连接成光滑曲线，即得所求的凸轮轮廓曲线。

(2)用作图法设计凸轮轮廓线

• 对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构凸轮轮廓线设计，用图解法设计的具体步骤如下：

1) 适当选取尺寸比例尺片， 做出基圆及推杆的初始位置;

2) 根据推杆的运动规律按选定的分度值(通常在r -15° 之间选取，当凸轮精度要求高时取小值)计算出推杆各分点的位移值;

3) 求出推杆在反转运动中依次占据的各个位置;

4) 反转法求出推杆尖顶在复合运动中依次占据的位置;

5) 将推杆尖顶的各位置点连成一条光滑曲线，即为所要设计的凸轮轮廓线。

• 其他类型凸轮机构的凸轮轮廓线设计特点

1) 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构凸轮轮廓线的设计特点为：首先根据已知的偏距 e 作出偏距圆;其推杆在反转运动中依次所占据的各位置不再是过凸轮轴心的径向线，而始终是偏距圆的切线;推杆的位移则是沿着这些切线，并从基圆上开始向外量取。

2) 摆动尖顶推杆盘形凸轮机构凸轮轮廓线的设计特点为：其推杆运动规律要用角位移来表达，即需将相应直动推杆的位移方程中位移 s 改为角位移，行程 h 改为角行程其推杆在反转运动中的复合运动是转动加摆动，摆动推杆的回转轴心 A ,将沿着以凸轮轴心O为圆心， 转轴圆上作圆周运动。摆杆的角位移是以摆杆轴心 A 的各反转位置点为顶点， 以 摆杆相应反转位置为起始边向外转量取一对应的摆动量。

3) 滚子推杆和平底推杆盘形凸轮机构凸轮轮廓线的设计，可首先将滚子中心或推杆导路的中心线与推杆平底的交点视为尖顶推杆的尖顶，按尖顶推杆凸轮机构的设计方法， 求出尖顶推杆的凸轮轮廓线，以此为理论廓线，在理论廓线上的各点作一系列滚子圆或作一系列垂直于各导路的平底，最后做出其包络线，便可求得相应的凸轮工作曲线。

反转发求参数有两类，一类是摆动从动件，另一类是直动从动件