機械設計中必須掌握凸輪機構的知識！

【每日學機械】第86期，今天我們聊聊在機械設計中，我們必須掌握的有關凸輪機構的知識！凸輪機構是機械中的一種常用機構，由凸輪、從動件和機架組成，他能實現機械自動控制。

1、凸輪機構組成及特點

凸輪機構是由凸輪，從動件和機架三個基本構件組成的高副機構。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件，一般為主動件，作等速迴轉運動或往複直線運動。與凸輪輪廓接觸，並傳遞動力和實現預定的運動規律的構件，一般做往複直線運動或擺動，稱為從動件。

2、凸輪機構的工作原理

由凸輪的迴轉運動或往複運動推動從動件作規定往複移動或擺動的機構。凸輪具有曲線輪廓或凹槽，有盤形凸輪、圓柱凸輪和移動凸輪等，其中圓柱凸輪的凹槽曲線是空間曲線，因而屬於空間凸輪。從動件與凸輪作點接觸或線接觸，有滾子從動件、平底從動件和尖端從動件等。尖端從動件能與任意複雜的凸輪輪廓保持接觸，可實現任意運動，但尖端容易磨損，適用於傳力較小的低速機構中。

為了使從動件與凸輪始終保持接觸，可採用彈簧或施加重力。具有凹槽的凸輪可使從動件傳遞確定的運動，為確動凸輪的一種。一般情況下凸輪是主動的，但也有從動或固定的凸輪。多數凸輪是單自由度的，但也有雙自由度的劈錐凸輪。凸輪機構結構緊湊，最適用於要求從動件作間歇運動的場合。它與液壓和氣動的類似機構比較，運動可靠，因此在自動機床、內燃機、印刷機和紡織機中得到廣泛應用。但凸輪機構易磨損，有雜訊，高速凸輪的設計比較複雜，製造要求較高。

3、凸輪機構分類

凸輪機構的類型很多，通常按照凸輪和從動件的形狀、運動形式分類。

3.1 凸輪形狀可分為：盤形凸輪、移動凸輪、圓柱凸輪；

▲盤形凸輪

▲移動凸輪

▲圓柱凸輪

3.2 從動件的分類：尖底從動件、滾子從動件和平底從動件。

▲尖底從動件

▲滾子從動件

▲平底從動件

4、凸輪機構的優缺點：

優點：只要正確地設計凸輪輪廓曲線，就能使從動件實現任意給定的運動規律，且結構簡單、緊湊、工作可靠、易於設計。

缺點：由於凸輪機構屬於高副機構，故凸輪與從動件之間為點或線接觸，不便潤滑、易於磨損。因此凸輪機構多用於傳力不大的控制機構和調節機構。

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