共軛凸輪

共軛凸輪由固結在同一軸上的主、回兩凸輪組成，它們分別控制從動件往返兩個行程，以保持凸輪與從動件之間的鎖合。共軛凸輪機構中的主、回凸輪是相對而言的。設計者通常把完成主要工藝動作的那個凸輪稱為主凸輪，而另一個稱為回凸輪。

基本介紹

• 中文名：共軛凸輪
• 外文名：Conjugated cams
• 參數：臂長、夾角、中心距
• 優點：提高精度、減少衝擊
• 學科：機械原理
• 套用領域：紡織、輕工機械

結構設計

凸輪與軸的連線方式，根據受力的大小，可設計成連軸式或分體式。右圖為連軸式，即凸輪與軸做成一體，軸的兩端伸出凸輪箱體的方面，用聯軸器與其他結構相連線。這種結構較牢固，能承受較大的衝擊負荷，但須整體鍛造。凸輪與軸分為兩隻零件的分體式結構，雖然製造方便，但所能承受的負荷要比整體式小。為減少凸輪偏心質量的慣性力所引起的振動，凸輪上可在適當地位開幾個孔，以求靜平衡。凸輪的材料要求耐磨，可用35CrMo-鋼或40CrMo-鋼製造，表面熱處理淬硬。

連軸式共軛凸輪

根據生產實踐的經驗，連軸式共軛凸輪的技術要求有如下幾項：

（1）從動件的運動規律是靠主凸輪2的運動曲線ABC來保證的（見右圖），要求製造精確。ABC曲線的半徑允差≤0.05mm，其中A處和C處是關係到機構運動是否平穩的重要部分，採用擺線運動或組合運動時加工精度更應注意儘量減少誤差，以免曲線失真走樣。A和C處的允差≤0.01mm。

共軛凸輪的運動曲線

（2）主凸輪2的靜止部分即圓弧AC的徑向跳動量≤0.02mm。

（3）軸兩端裝滾動軸承處的軸徑徑向跳動量≤0.02mm。

結構參數

共軛凸輪在很多工作機構如打緯、引緯、開口等都有套用。這些凸輪往往承受較大的工藝負荷或動力負荷。為減小凸輪的磨損，延長使用壽命，需要對凸輪的壓力角加以控制，同時要求凸輪尺寸不能過大，所以根據理論分析來合理制定共軛凸輪機構的各有關結構參數是很必要的。這樣才能使壓力角控制得較小，又能獲得結構緊湊的凸輪機構。

在右圖中示出與壓力角有關的結構參數有：

共軛凸輪的結構參數

（1）雙臂從動桿的臂長與，它們可以相等，也可以不相等；

（2）兩桿臂之間的夾角γ；

（3）從動桿與凸輪軸心的相對起始位置，這可用中心距和角或來表示。為連心線與桿臂在最低位置時的夾角；為與在最低位置（對應於副凸輪的最大半徑）時的夾角。

套用

運動機構

如右圖所示的共軛凸輪直線往復運動機構，這是用兩枚凸輪共軛約束來實現上下運動的正切型凸輪機構。由於這種凸輪機構可施加預壓力，是一種無間隙的約束運動。這種機構主凸輪和從動凸輪的最大壓力角要求相等，在設計兩枚凸輪相位差時，必須認真研究。此外，凸輪在軸上的固定方法有用鍵和剖分式兩種方法。

共軛凸輪直線往復運動機構

直線移送機構

共軛凸輪推桿直線移送機構如圖所示，圖中沒有表示出最終工作端。

共軛凸輪推桿直線移送機構

由於擺桿驅動連桿機構，從而得到直線運動。這種機構的特徵在於用平面凸輪和平面溝槽凸輪組成了結構緊湊的機構。在凸輪和凸輪滾子之間施加壓力，所以結構剛性好，可用於高速化。

打緯機構

右圖所示為Sulzer片梭織機的共軛凸輪打緯機構的機構簡圖。當主軸1迴轉時，主凸輪2推動轉子3，帶動筘座腳4以搖軸5為中心按逆時針方向擺向機前，使筘座6上的鋼筘7進行打緯，此時轉子8在雙臂擺桿作用下緊貼副凸輪9。打緯完畢後，副凸輪變為主動，推動轉子8，使筘座腳按順時針方向向機後擺動，此時，轉子3又貼緊主凸輪。兩凸輪如此相互共軛，使筘座做積極的往復運動。

共軛凸輪打緯機構