凸轮

凸轮是机械联动装置中的旋转或滑动件，特别用于将旋转运动转化为直线运动。 它通常是旋转轮（例如偏心轮）或轴（例如形状不规则的圆柱体）的一部分，在其圆形路径上的一个或多个点撞击xxx。 凸轮可以是一个简单的齿，例如用于将动力脉冲传递给蒸汽锤，或者是一个偏心盘或其他形状，可以在从动件中产生平稳的往复运动（来回），这是一个xxx 与凸轮接触。 凸轮定时器与此类似，在廉价电子产品、微控制器、集成电路、可编程逻辑控制器和数字控制出现之前，它被广泛用于电机控制（洗衣机中的机电定时器是一个常见的例子）。

凸轮可以看作是一种将旋转运动转换为往复运动（或有时是摆动运动）的装置。 一个常见的例子是汽车的凸轮轴，它将发动机的旋转运动转换为操作气缸进气门和排气门所需的往复运动。

凸轮可以通过它们的位移图来表征，它反映了随着凸轮表面移动与从动件接触时从动件的位置变化。 在所示示例中，凸轮绕轴旋转。 这些图表将角位置（通常以度为单位）与在该位置经历的径向位移相关联。 位移图传统上呈现为具有非负值的图形。 一个简单的位移图说明了从动件以恒定速度上升的运动，然后是类似的返回，中间有一个停顿，如图 2 所示。上升是从动件远离凸轮中心的运动，停顿是从动件离开凸轮中心的运动 处于静止状态，返回是从动件向凸轮中心的运动。

一种常见的类型是在内燃机的阀门执行器中。 在这里，凸轮轮廓通常是对称的，并且在通常遇到的旋转速度下，会产生非常高的加速力。 理想情况下，升力起始位置和xxx位置之间的凸曲线会降低加速度，但这需要相对于升力具有不切实际的大轴直径。 因此，在实践中，升力开始和结束的点意味着基圆的切线出现在轮廓上。 这是与尖端圆的切线连续的。 在设计凸轮时，升程和保压角 θ 是给定的。 如果轮廓被视为一个大的基圆和一个小的尖端圆，由一条公共切线连接，给出升力 L，则可以计算这种关系，给定一个切线和对称轴之间的角度 φ（φ 为 π/2 − θ/2)，而 C 是圆心之间的距离（必需），R 是底面半径（给定）和 r 是尖端圆的半径（必需）：

C = L/1 − sin φ 和 r = R − L sin φ/1 − sin φ

最常用的凸轮是凸轮板（也称为圆盘凸轮或径向凸轮），它是从一块扁平金属或板材上切下来的。 在此，从动件在垂直于凸轮轴旋转轴线的平面内移动。 几个关键术语与板式凸轮的这种结构相关：基圆、主圆（半径等于从动半径和基圆半径之和）、节距曲线，它是通过应用径向位移描绘出的径向曲线 远离所有角度的主圆，以及凸角分离角（LSA – 两个相邻的进气和排气凸轮凸角之间的角度）。

基圆是可以绘制到凸轮轮廓的最小圆。

这种类型的凸轮曾经很常见但现在已经过时，其应用是自动机床编程凸轮。 每个工具移动或操作都由一个或多个凸轮直接控制。 为最常见的机器品牌制作编程凸轮和凸轮生成数据的说明，一直包含在现代 CNC 时代的工程参考中。

这种类型的凸轮用于许多简单的机电设备控制器，例如洗碗机和洗衣机，以启动控制各个部件的机械开关。

圆柱凸轮或筒形凸轮是从动件骑在圆柱表面上的凸轮。 在最常见的类型中，从动件骑在切入圆柱体表面的凹槽中。 这些凸轮主要用于将旋转运动转换为平行于气缸旋转轴的直线运动。 一个圆柱体可能有多个切入表面的凹槽并驱动多个从动件。 圆柱形凸轮可以提供涉及圆柱体不止一次旋转的运动，并且通常提供正向定位，无需弹簧或其他措施来保持从动件在 c 中。