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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