凸轮机构的工作原理及应用

如图2.38 所示为一对心式尖底直动从动件盘形凸轮机构。凸轮的轮廓曲线由非圆曲线以及圆弧曲线所组成。以凸轮轮廓曲线的最小向径rb为半径所作的圆称为凸轮的基圆，rb称为基圆半径。凸轮轮廓曲线与基圆相切于B，E 两点。如图2.38 所示，当从动件尖底与凸轮轮廓曲线在B 点接触时，从动件处于最低位置。当凸轮以等角速度顺时针方向转动时，从动件首先与凸轮轮廓曲线的非圆曲线段接触，此时从动件将在凸轮轮廓曲线的作用下由最低位置B 被推到最高位置A，从动件的这一行程称为推程，凸轮相应的转角Φ称为推程运动角。当凸轮继续运转时，从动件与凸轮轮廓曲线的圆弧 段接触，故从动件处于最高位置而静止不动，从动件的这一行程称为远休止；凸轮相应的转角Φs称为远休止角。凸轮再继续转动，从动件与凸轮轮廓曲线的非圆曲线段接触，从动件又由最高位置A 回到最低位置E，从动件的这一行程称为回程，凸轮相应转角Φ′称为回程运动角。而后，从动件与凸轮轮廓曲线的圆弧段接触时，从动件在最低位置静止不动，从动件的这一行程称为近休止；凸轮相应的转角Φ′s称为近休止角。当凸轮连续转动时，从动件重复上述运动。从动件的推程和回程中移动的距离h 称为从动件的行程。从动件在运动过程中，其位移s、速度v 和加速度a 随时间t 的变化规律称为从动件的运动规律。由于凸轮一般以等角速度转动，因此，凸轮的转角Ф 与时间t 成正比，故从动件的运动规律也可用从动件的上述运动参数随凸轮转角的变化规律来表示。将这些运动规律在直角坐标系中表示出来，就得到从动件的位移线图、速度线图和加速度线图。如图2.38 所示为从动件的位移s 和凸轮转角φ 之间关系的位移线图。

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图2.38　对心式尖底直动从动件盘形凸轮机构的工作过程