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第1章 凸轮的基本知识 1

1.1 凸轮机构的组成 1

1.2 凸轮机构的功能 2

1.3 凸轮机构的分类 2

1.4 凸轮机构的设计要素 11

1.5 位移曲线、压力角和曲率半径 11

1.5.1 位移曲线 11

1.5.2 压力角 12

1.5.3 曲率半径 14

1.6 凸轮机构的设计步骤 15

第2章 凸轮曲线 18

2.1 凸轮曲线概论 18

2.1.1 凸轮曲线意义 18

2.1.2 凸轮曲线性质 18

2.1.3 三种基本类型的凸轮曲线 19

2.2 凸轮曲线的无量纲化表示 20

2.3 凸轮曲线的设计准则 22

2.4 凸轮曲线的特性和选用原则 23

2.4.1 凸轮曲线的特性 23

2.4.2 凸轮曲线的选用原则 24

2.5 高速凸轮机构的判断准则 24

2.6 通用凸轮曲线的设计原理 25

2.7 凸轮曲线综述 27

2.7.1 不连续凸轮曲线 28

2.7.2 双停留对称凸轮曲线 31

2.7.3 双停留非对称凸轮曲线 39

2.7.4 单停留凸轮曲线 41

2.7.5 无停留凸轮曲线 50

2.8 5次凸轮曲线 53

2.9 凸轮曲线的制作方法 54

2.9.1 凸轮曲线设计的基本条件 54

2.9.2 积分型 54

2.9.3 微分型 56

2.10 凸轮曲线设计应用 57

2.10.1 概述 57

2.10.2 加速度曲线和减速度曲线 57

2.10.3 加速曲线和减速曲线的合成 58

2.10.4 合成曲线的制作实例 59

2.10.5 单停留曲线的设计 61

2.10.6 修正等速曲线的应用 64

2.10.7 凸轮曲线和约束弹簧 67

第3章 凸轮图形的画法 70

3.1 凸轮标准图的基本要求 70

3.1.1 凸轮图形的基本内容 70

3.1.2 绘制凸轮标准图的基本方法 70

3.1.3 位移曲线循环图画法 70

3.1.4 连杆机构表示法 71

3.2 凸轮图形实例 72

3.2.1 平面凸轮图形实例 72

3.2.2 弧面凸轮的画法 76

3.2.3 圆柱凸轮的画法 76

3.2.4 凸轮机构装配图的画法 77

第4章 矢量几何学 80

4.1 平面矢量 80

4.1.1 平面矢量的性质 80

4.1.2 复数矢量 80

4.1.3 矢量方程式 82

4.1.4 平面矢量的分类 83

4.2 平面三角形的解法 83

4.2.1 三角解的分类 83

4.2.2 分类1的解 84

4.2.3 分类2的解 86

4.2.4 分类3的解 86

4.2.5 分类4的解 87

4.2.6 连杆机构的位移解 88

4.2.7 三角解的程序 89

第5章 平面凸轮机构的设计 91

5.1 压力角和曲率半径 91

5.1.1 压力角 91

5.1.2 曲率半径 91

5.2 作图法设计凸轮轮廓 92

5.2.1 对心直动尖端从动件平面凸轮机构 92

5.2.2 对心直动滚子从动件平面凸轮机构 93

5.2.3 偏置直动尖端从动件平面凸轮机构 93

5.2.4 摆动从动件平面凸轮机构 94

5.3 解析法计算平面凸轮轮廓 95

5.3.1 直动平面凸轮 95

5.3.2 旋转平面凸轮 100

5.4 平面凸轮设计计算实例 112

5.4.1 平面凸轮的设计步骤 112

5.4.2 凸轮设计要素的确定 113

5.4.3 中心距 113

5.4.4 摆杆长度的确定 114

5.4.5 凸轮形状的检查 115

第6章 凸轮分度机构 117

6.1 概述 117

6.2 平行分度凸轮机构 117

6.2.1 工作原理 117

6.2.2 基本类型及其特点 119

6.2.3 基本参数 120

6.2.4 凸轮廓线方程 122

6.2.5 压力角条件与轮廓曲率分析 128

6.2.6 平行分度凸轮机构的运动连续性条件 131

6.2.7 不根切条件分析 139

6.2.8 平行分度凸轮机构的设计步骤 140

6.2.9 平行分度凸轮机构优化设计 142

6.3 圆柱分度凸轮机构 146

6.3.1 圆柱分度凸轮机构实例 146

6.3.2 圆柱分度凸轮机构工作原理及基本形式 147

6.3.3 圆柱分度凸轮机构的基本参数及特点 150

6.3.4 圆柱分度凸轮机构的廓面方程、压力角和曲率的计算 154

6.3.5 圆柱分度凸轮机构设计 162

6.4 弧面凸轮分度机构 165

6.4.1 弧面分度凸轮机构工作原理和基本形式 165

6.4.2 弧面分度凸轮机构的基本参数及其特点 166

6.4.3 弧面分度凸轮机构廓面方程、压力角及工作曲面曲率分析 169

6.4.4 弧面分度凸轮机构的设计步骤 173

6.4.5 弧面分度凸轮机构参数选择 174

6.4.6 弧面凸轮分度机构选择计算 175

6.5 弧面凸轮分度机构的机种选择 181

6.5.1 工作台式 181

6.5.2 传送带式 184

6.5.3 分度凸轮装置的注意事项 188

6.6 平行分度凸轮机构的机种选择 192

6.6.1 机种选择 192

6.6.2 机种选择计算 192

6.6.3 机种选择实例 195

6.6.4 平行分度凸轮机构扭矩表 198

第7章 凸轮制造与检测 202

7.1 凸轮的材料、热处理及润滑 202

7.1.1 凸轮材料 202

7.1.2 凸轮的热处理 205

7.1.3 热处理缺陷及其对策 211

7.1.4 不同凸轮种类的热处理方法 212

7.1.5 凸轮的表面处理 213

7.1.6 表面处理的种类 214

7.1.7 凸轮的滑润 215

7.2 凸轮加工工艺 216

7.2.1 铣削加工 216

7.2.2 磨削工艺 223

7.3 制造凸轮的技术要求 224

7.3.1 凸轮的表面粗糙度与公差 224

7.3.2 圆柱凸轮的制造误差 225

7.4 凸轮检测 230

7.4.1 常规检测工具 230

7.4.2 凸轮型面的检测方法 230

7.4.3 凸轮机构综合测量 234

第8章 凸轮机构的强度与振动 249

8.1 强度设计 249

8.1.1 直动驱动从动件的阻力 249

8.1.2 旋转驱动从动端的受力 251

8.1.3 凸轮强度设计 253

8.1.4 凸轮滚子强度计算 254

8.2 防止浮起的弹簧设计 256

第9章 凸轮机构三维建模与仿真技术 264

9.1 概述 264

9.2 平面凸轮机构的三维建模 264

9.3 共轭凸轮机构的三维建模与仿真 266

9.3.1 设计目标 266

9.3.2 设计方法与步骤 267

9.4 弧面凸轮机构的三维建模与仿真 271

9.4.1 设计目标 271

9.4.2 坐标输入法 272

9.4.3 自动换刀装置虚拟样机设计与仿真 277

9.5 弧面凸轮参数化设计软件（AutoCAM） 280

9.5.1 用AutoCAM设计弧面凸轮 281

9.5.2 大摆角弧面凸轮的设计与验证 284

9.5.3 多头、多段、大摆角的复杂弧面凸轮薄脊问题的验证 285

第10章 凸轮机构设计问题集 287

10.1 凸轮的设计与计算 287

10.2 凸轮的动力与驱动 303

第11章 凸轮机构应用实例 311

11.1 直线运动输出端机构 311

11.2 凸轮抓放机构 317

11.3 凸轮翻转机构 324

11.4 改变作用力的凸轮机构 326

11.5 凸轮分度机构 326

11.6 自动换刀机构 329

参考文献 338

附录A 凸轮曲线100等分数值表 340

附录B 压力角和曲率半径 343

附录C 无量纲加／减速度曲线的位移数值表 356