凸轮轮廓曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。下面就对此原理加以介绍。
图3-9 所示为一偏置直动尖顶推杆盘形凸轮。其推杆的轴线与凸轮回转轴心O 之间有一偏距e。当凸轮以角速度ω 绕轴心O 转动时，推杆在凸轮的推动下实现预期的运动。现设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度-ω，使其绕轴心O 转动。这时凸轮与推杆之间的相对运动并未改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨以角速度-ω 绕轴心O 转动，一方面又在导轨内做预期的往复移动。这样，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。
根据上述分析，在设计凸轮轮廓曲线时，可假设凸轮静止不动，而使推杆相对于凸轮沿-ω 方向做反转运动，同时又在其导轨内做预期的运动，如图3-10 所示，这样就作出了推杆的一系列位置，将其尖顶所占据的一系列位置1，2，3，…连成平滑曲线，这就是所要求的凸轮轮廓曲线。
图3-9 偏置直动尖顶推杆盘形凸轮
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图3-10 反转法原理
在设计滚子推杆凸轮的轮廓曲线时，可首先将滚子中心A 视为尖顶推杆的尖顶，按前述方法定出滚子中心A 在推杆复合运动中的轨迹，然后以理论轮廓曲线上一系列点为圆心，以滚子半径r 为半径，作一系列的圆，再作此圆簇的包络线，即为凸轮的工作轮廓曲线。要注意，凸轮的基圆半径若未指明，通常是指理论轮廓曲线的最小半径。
如图3-11 所示，在设计平底推杆凸轮的凸轮轮廓曲线时，可将推杆导路的中心线与推杆平底的交点视为平底推杆的尖顶，确定出交点在推杆复合运动中依次占据的各位置1′，2′，3′，…。然后再过点1′，2′，3′，…作一系列代表推杆平底的直线，而此直线簇的包络线β 即为凸轮的工作轮廓曲线。
图3-11 平底推杆凸轮轮廓曲线设计
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