2.1.2凸轮机构的分类

    凸轮机构有很多种组合形式,各自的工作方式和运动方式都有所不同,大体上有三种分类方法:按照凸轮几何形状分类,按照从动件的几何形状与运动方式分类,按照凸轮与从动件的接触方式分类。

1.按照凸轮几何形状分类

(1)平面凸轮:凸轮为扁平饼状,特点为凸轮工作平面与从动件运动平面相互或者重合。典型例子:盘形凸轮,移动凸轮,圆弧凸轮。

(2)空间凸轮:凸轮工作面为空间图形,运用槽面或锥面等几何形面,使从动件实现空间运动,通常推杆与凸轮轴有确定的相对位置关系。典型例子:圆柱凸轮,圆锥凸轮。

2.按照从动件的几何形状与运动方式分类

  由于工作要求不同,要想让单个凸轮拥有多个功能,通过变换从动件几何形状是个简单的方法,典型例子有:尖底从动件,滚子从动件,平底从动件,曲面从动件,滑船式从动件。这些从动件均有各自的利弊,根据工作要求不同可以灵活选用。

3.按照凸轮与从动件的接触方式分类

(1)力锁合凸轮机构:利用外力来维持凸轮与从动件接触,如弹簧或者运用自身重力。力锁合的优点在于制造方便,易于实现指定运动轨迹。但是设计中会遇到惯性力导致运动失真,由于机构之间存在相对力,所以存在磨损,增加载荷等弊端。

(2)几何形状锁合凸轮机构:通过利用几何形状之间的相互切合实现从动件与凸轮的接触传动,典型例子:槽型凸轮,等宽凸轮,凸缘式凸轮,等径凸轮,共轭凸轮。

2.2从动件(推杆)运动规律解析

    由于本论文主要侧重于规律性的平面凸轮设计,因此作为从动件的推杆的运动规律解析尤为重要。与此同时通常在设计凸轮时,需要根据实际情况设计各部件尺寸,根据推杆输出的运动规律来确定凸轮轮廓曲线,对推杆的运动规律的解析也直接关系到凸轮机构的工作质量,要想设计出合理的凸轮,推杆的设计是个很好的切入点。 

 对于一般凸轮来讲,通常将平面凸轮的轮廓分为四段,第一段称为推程,对应角度为推程角(delta1)(如图2-1,A-B段),主要功能是将推杆推至一个最大值。第二段称之为远休,对应角度为远修角(delta2)(如图2-1,B-C段),此阶段推杆静止不动,源!自%优尔>文)论(文]网[www.youerw.com,机构不做功。第三阶段为回程,对应角度为回程角(delta3)(如图2-1,C-D段),此阶段推杆返回至最低值或初始点。第四阶段为近修,对应角度为近修角(delta4)(如图2-1,A-D段),此阶段推杆静止不动,机构不做功。

    所谓推杆运动规律,指的是推杆的位移s,速度v,加速度a,随着时间t变化的规律,由于凸轮一般为匀角速度运动,表达式通常为变量角 的参数式子。以下将列举几个最典型的运动规律做公式推导及设计分析。

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