凸轮机构各种运动规律比较表

运动

类型

名称

m＝t_d/t_a

加速度线图形状

V_m

A_ma

A_md

J_ma

J_md

(AV)_ma

(AV)_md

说  明

加

速

度

不

连

续

运

动

等速

1.00

∞

∞

∞

V_m最小。大质量的从动件动量小，但有刚性冲击，即A_m→∞，制造容易，可用于低速

等加速，等减速

m＝1

2.00

4.00

∞

8.00

A_m最小，但即使在无停歇的运动中仍有柔性冲击，行程始末及中点加速度出现突变(即J_m→∞)，要求机构刚度大及系统间隙小；在耐磨损、压力角、弹簧尺寸等方面不如简谐和摆线规律，目前很少用

余弦加速度(简谐运动)

m＝1

1.57

4.93

∞

15.50

3.88

V_m及转矩小，启动较平稳，弹簧尺寸较小行程始末有柔性冲击(J_m→∞)。可用于低速、中速中载

Ⅰ

双

停

歇

运

动

等跃度

m＝1

2.00

8.00

32.0

8.71

J_m很小，但由于A_m大，很少用

3-4-5多项式

m＝1

1.88

5.77

60.0

30.0

6.69

性能接近改进正弦加速度，特性值较好，常用

正弦加速度(摆线)

m＝1

2.00

6.28

39.5

8.16

加速度曲线连续。行程始末加速度等于零，跃度为有限值的突变。启动平稳。弹簧尺寸小，导路侧压力小，冲击、磨损较轻。适用中、高速轻载。缺点是V_m、A_m较大，始末段位移变化缓慢，加工要求较高

改进梯形加速度

2.00

4.89

61.4

8.09

A_m小，无冲击，适用于高速轻载。近来在分度凸轮中应用较多

非对称改进梯形加速度

m＝1.5

2.00

6.11

4.07

95.9

42.6

10.11

6.74

A_md＜A_ma，对弹簧设计有利

改进正弦加速度

1.76

5.53

69.5

23.2

5.46

无冲击，行程始末采用周期较短的正弦加速度。以使此段的位移变化较明显，便于加工。同时行程中部速度和加速度变化比较平缓，V_m及转矩小，适用于中、高速，中、重载，性能较好

改进等速

1.33

8.38

105.28

7.25

V_m很小，转矩小，适用于低速重载。也可用以代替等速运动，避免冲击

T₁＝1/16

T₂＝1/4

1.28

8.01

201.4

67.1

5.73

Ⅱ

无

停

歇

运

动

余弦加速度

m＝1

1.57

4.93

15.5

3.88

用于无停歇运动中，这是一种很好的运动规律

正弦加速度

m＝1

1.72

4.20

—

—

与相应的双停歇或单停歇运动相比，各特性值都有所改善

改进梯形加速度

m＝1

1.84

4.05

—

—

改进正弦加速度

m＝1

1.63

4.48

—

—

改进等速

m＝1

1.22

7.68

48.2

4.69

Ⅲ

单

停

歇

运

动

3-4-5多项式

m＝1

1.73

4.58

6.67

40.4

22.5

4.96

5.61

特性值较好，但A_md值较大

正弦加速度

m＝1

1.85

5.81

4.52

—

—

与对应的双停歇运动相比，各特性值都有所改善，因此将双停歇运动规律用于单停歇运动是不恰当的(这里几种规律的加速度和减速时间相同)

改进梯形加速度

m＝1

1.92

4.68

4.21

—

—

改进正弦加速度

m＝1

1.69

5.31

4.65

—

—

注：1. 特性值中的角标a代表加速度部分，d代表减速部分。A_md、J_md、(AV)_md为减速部分相应的最大值，实际都是负值，表中取绝对值。

2. m＝t_d/t_a表示减速段时间与加速段时间之比。

3. 最大速度，最大加速度，最大跃度。