偏心轮式凸轮传动结构件

　　这类偏心轮廓的盘状构件，是凸轮机构里最常见的盘形凸轮结构，日常在轻工自动化生产线、小型进给机构、间歇传动工位里应用极广，很多需要实现周期性往复摆动、定行程直线位移的工位，都会优先选用这类结构来替代复杂的多连杆组，毕竟单构件就能实现预设的运动规律，整体传动链的累计误差会小很多。从结构形态来看，这个构件采用盘式偏心轮廓设计，基体为等厚度的盘状实体，中心位置加工有同轴的安装定位孔，用来和传动轴做周向固定，装配时只需要将传动轴穿入中心孔，通过键连接或者顶丝锁紧就能完成固定，不需要额外设计复杂的安装基座，整体的安装边界非常紧凑，厚度方向的占用空间远小于圆柱凸轮和移动凸轮，很适合在安装空间局促的小型设备里布置。设计这类凸轮轮廓的时候，

　　核心要匹配的是从动件的运动行程和运动规律，轮廓曲线的升程段、回程段、近休止段、远休止段的曲率需要连续过渡，不能出现曲率突变的拐点，不然设备运行时会产生刚性冲击，时间长了不仅会产生明显的传动噪音，还会加速从动件端部的磨损，直接影响整套机构的使用寿命。这个构件的轮廓采用平滑的变曲率曲线设计，整个曲面没有尖锐棱角，从动件无论是采用滚子接触还是平底接触，都能保证接触应力均匀分布，不会出现局部应力集中导致的构件变形。中心安装孔的位置做了同轴度公差约束，装配后可以保证凸轮转动时的动平衡性能，即使在中速运转的工况下，也不会产生额外的径向跳动，减少传动轴的附加载荷。实际应用中，这类凸轮常被用在小型冲压设备的送料工位、包装机械的推料机构、

　　纺织机械的导纱往复机构里，通过自身的轮廓曲线驱动从动件完成预设的动作，不需要额外布置电控程序来控制动作时序，纯机械结构的传动可靠性更高，在一些高温、高粉尘的恶劣工况下，比电控驱动的机构稳定性更强，不会因为电磁干扰或者传感器失效出现动作错乱。从安装适配性来看，这类盘形凸轮的轴向厚度可以根据实际传动载荷调整，载荷较小时可以采用较薄的基体降低整体重量，载荷较大时可以增加厚度提升结构强度，中心孔的直径也可以根据匹配的传动轴直径做适配调整，不需要改动外部轮廓曲线就能适配不同扭矩等级的传动需求。轮廓表面的加工精度直接影响传动精度，建模时需要保证轮廓曲线的G2连续，加工时采用数控铣削后做表面硬化处理，可以有效提升接触面的耐磨性能，

　　减少长期运行后的轮廓磨损，保证运动规律的准确性。很多工程师在设计这类凸轮机构时，容易忽略从动件的压力角校验，其实在轮廓升程段的最大压力角需要控制在许用值范围内，不然会出现自锁问题，导致从动件卡死无法正常动作，这个构件的轮廓曲线在设计时就考虑了压力角的合理分布，整个升程段的压力角都保持在合理区间，不需要额外增加弹簧回程的预紧力就能保证从动件和轮廓表面始终贴合，降低了回程弹簧的载荷要求，也减少了构件之间的接触磨损。