![机械设计手册:单行本·机构·结构设计(第六版)](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/649/29976649/b_29976649.jpg)
3.7 平底从动件盘形凸轮工作轮廓的设计
表4-2-33 直动直角平底从动件盘形凸轮基本尺寸的确定
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00126001.jpg?sign=1738973855-CudPrmrpcENbZABvsDZIgqEMnLI01sAT-0-bf90bce2ac492c7f61728d2643a80d11)
注:对等速规律,Rb值可任选。
例 有一直动直角平底从动件盘形凸轮机构,在推程按摆线规律运动,回程按抛物线规律运动,h=20mm,β1=60°,β2=90°,要求ρmin≥10mm,求基圆半径。
解 在图4-2-43中,由纵坐标上60°处作横线与摆线规律曲线相交,过交点找其横坐标为5,即Rb0=5×20=100mm。故Rb=Rb0+ρmin=100+10=110mm,由于β2=90°,所需Rb值显然小于此值,故此凸轮的Rb值为110mm。
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图4-2-43 直动直角平底从动件凸轮Rb0-β1(β2)曲线
Rb0-ρmin=0时的基圆半径Rb=Rb0+ρmin
表4-2-34 平底从动件盘形凸轮工作轮廓设计(作图法)
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00127001.jpg?sign=1738973855-gnKoJCQs4NvGZpNRhPkdEJ50cojXpaWe-0-1966e19b8a817ad887f37ada15d296a7)
表4-2-35 直动平底和摆动平底从动件盘形凸轮工作轮廓设计(解析法)
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00128001.jpg?sign=1738973855-dRjquMXAbiUVR1V7RZCgVIn7DJ9PO4zC-0-b7fd0e182c617eb07303e36572c87b8a)
3.8 圆弧凸轮工作轮廓的设计
3.8.1 单圆弧凸轮(偏心轮)
适用于要求从动件作连续“推、回”运动的场合。凸轮轮廓为一圆周(半径为Rk),偏心距。
表4-2-36 单圆弧凸轮及其从动件运动参数的计算
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00129002.jpg?sign=1738973855-g4ET3aQplzSZibQaCmEbfLdY0yzK4onN-0-ceec785058eadc775cf9a2f3e7385ad4)
3.8.2 多圆弧凸轮
表4-2-37 定义及圆弧连接条件
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00129003.jpg?sign=1738973855-5wj4BBGYXOaBLMd7Fvnfonm2fx2u3DlS-0-b67ea09426e4a187aa401284a126f581)
表4-2-38 对心直动滚子和直动直角平底从动件四圆弧凸轮轮廓设计
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00130001.jpg?sign=1738973855-1JwvSDgkJmVrA0RTKr2QDqYPRJ15okih-0-d827b374f47ce546f60f2cb1ec9e7edf)
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00131001.jpg?sign=1738973855-y6Oxc3EdRMfCZ3IzENcSDAxp4AIbU6R9-0-e933870c5fa41fb94071fd6a02db2267)
表4-2-39 三角凸轮的工作轮廓设计
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00131002.jpg?sign=1738973855-EfX5Qt3jJx42nRfv86sCconWR5IGvWsq-0-c360eefd2c7bd957ecb16af935d3c037)
3.9 凸轮及滚子结构、材料、强度、精度、表面粗糙度及工作图
3.9.1 凸轮及滚子结构
1)凸轮结构举例。多数凸轮的结构与齿轮相似,特殊结构如下。
①周向可调的结构:如图4-2-44~图4-2-48。
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图4-2-44 用压板连接凸轮和轴
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132002.jpg?sign=1738973855-0Xff751797zmYpImhkK9b5DvNi0PxcJV-0-d49a4bebf0586011a9ca5624e4bdca47)
图4-2-45 用弹性开口环连接
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132003.jpg?sign=1738973855-ptpDSNzlRvlJr4C9UzW3PTmRAwrUZtjF-0-e2f1a3aada0f33bfb79033edce98e358)
图4-2-46 用细牙离合器连接
1—圆螺母;2—键;3—凸轮;4—销子;5—分配轴;6—细齿离合器
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132004.jpg?sign=1738973855-mb3spCjUdCKo6rh5WCA46mbMVT5LKVf9-0-01168ab6ecaf7ee148256f978b2795be)
图4-2-47 用开口锥套连接
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132005.jpg?sign=1738973855-e5ScXxhS6RM38Auq98wybNTPVoWT8DNi-0-e4f0ab4e5943c69795352b4c35a23907)
图4-2-48 用法兰连接
②从动件停歇时间可调的结构:如图4-2-49和图4-2-50。
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132006.jpg?sign=1738973855-ThS3xfX0zWiZMgG4sr5uACDyGzgA4B1Y-0-2726892d9868f1b3285389300d0e7219)
图4-2-49 凸轮1和2的相对位置可调
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132007.jpg?sign=1738973855-irKfzZbIUWpnX58jCdrtamB8RJolQSGG-0-b43d15357df6fdd79029d39f7483741b)
图4-2-50 滚子1和2的相对位置可调
2)凸轮、从动件装配结构举例,见图4-2-51。
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00132008.jpg?sign=1738973855-tIk5xwRhVjx9MbUq62nMJZlK7qICMjdn-0-9577ff7bb0d5b94b4441b93497c44809)
图4-2-51 沿凸轮轴的偏置
3)滚子结构举例,见图4-2-52。
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00133001.jpg?sign=1738973855-IFINUkQn2DzpN11NtwKgKLizWdBwlUGM-0-d0bc08f91fea0a1892230a493d9b9b5e)
图4-2-52 滚子的结构
1—凸轮;2—滚子
表4-2-40 滚子各部分尺寸参考数据
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00133002.jpg?sign=1738973855-73jMqCOTVUWmpBtYXVcWg2yGjt9Q9LR7-0-ebd6ede2304d25b40ecad2ac8a9d929d)
3.9.2 常用材料
表4-2-41 凸轮和从动件接触端常用材料、热处理及极限应力σHO
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00134001.jpg?sign=1738973855-XDuE77uIigD8rnHF4ZCSv5ZJIoq82Zoa-0-ade7496e2c5738278a06c108e9515560)
注:合金钢尚可采用氮化、碳氮共渗;耐磨钢可渗钒,64~66HRC,不锈钢可渗铬或多元共渗。
试验证明:相同金属材料比不同金属材料的粘黏倾向大;单相材料、塑性材料比多相材料、脆性材料的黏着倾向大。为了减轻黏着磨损的程度,推荐采用下列材料匹配:铸铁-青铜、淬硬或非淬硬钢;非淬硬钢-软黄铜、巴氏合金;淬硬钢-软青铜、黄铜、非淬硬钢、尼龙及积层热压树脂。禁忌的材料匹配是:非淬硬钢-青铜、非淬硬钢、尼龙及积层热压树脂;淬硬钢-硬青铜;淬硬镍钢-淬硬镍钢。
3.9.3 强度校核及许用应力
当受力较大时,需要对滚子和凸轮轮廓面间的接触强度进行校核。
表4-2-42 强度校核公式(初始线接触)
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00134002.jpg?sign=1738973855-ToZZSc3B5rCseUhulgUHLzYsAadafl42-0-f13857fc1ee8a1d9f96a3989a9f44027)
3.9.4 凸轮精度及表面粗糙度
凸轮的最大向径在300~500mm以下者,可参考表4-2-43选取。
表4-2-43 凸轮的公差和表面粗糙度
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3.9.5 凸轮工作图
如图4-2-53~图4-2-55。与一般零件工作图比较,有下列特点。
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图4-2-53 沟槽式平面凸轮零件工作图
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00136001.jpg?sign=1738973855-J9KyhKAFRz6afNDDuKAjlizWntb55Egd-0-7523f18418d2cec0a8599e261913f81b)
图4-2-54 六圆弧等宽凸轮零件工作图
![](https://epubservercos.yuewen.com/AF6BD3/16499785004735706/epubprivate/OEBPS/Images/img00136002.jpg?sign=1738973855-cpYhQWDqTRn9RreZiS2Rw8vlXn88Rd9T-0-4a3ac33ca360deb2dbb91d59d8f83f66)
图4-2-55 圆柱凸轮零件工作图
1)标有凸轮理论轮廓或工作轮廓尺寸,盘形凸轮是以极坐标形式标出或列表给出,圆柱凸轮是在其外圆柱的展开图上以直角坐标形式标出,也可列表给出。
2)用图解法设计的滚子从动件凸轮,凸轮的理论轮廓比较准确,多数都标出节线的向径和极角;平底从动件凸轮是标注在凸轮工作轮廓上。
3)当同一轴上有若干个凸轮时,根据工作循环图确定各凸轮的键槽位置。
4)为了保证从动件与凸轮轮廓的良好接触,可提出凸轮轮廓与其轴线间的平行度、端面与轴线的垂直度等要求。