凸轮基圆半径的确定方法

对于一定形式的凸轮机构，在选定推杆的运动规律后，该凸轮机构的压力角与凸轮基圆半径的大小直接相关，现说明如下。

在图3-14 所示的凸轮机构中，由瞬心相关知识可知，P 点为推杆与凸轮的相对速度瞬心。故从而有

又由图中△BCP 可得

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图3-14　凸轮基圆半径的确定

由此可知，在偏距一定、推杆的运动规律已知的条件下，加大基圆半径r0，可减小压力角α，从而改善机构的传力特性，但此时机构的尺寸将会增大。故应在满足αmax≤[α] 的条件下，合理地确定凸轮的基圆半径，使凸轮机构的尺寸不致过大。

对于直动推杆盘形凸轮，如果限定推程的压力角α ≤[α]，则可由式（3-19）导出基圆半径的计算公式为

用式（3-20）计算得到的基圆半径随凸轮廓线上各点的ds/dδ、s 值的不同而不同，故需确定基圆半径的极值，这就给应用带来不便。

在实际设计工作中，凸轮的基圆半径r0的确定不仅要受到αmax≤[α] 的限制，还要考虑到凸轮的结构及强度要求等。根据αmax≤[α] 的条件所确定的凸轮基圆半径r0一般较小，所以在设计工作中，凸轮的基圆半径常根据具体结构条件来选择，必要时再检查所设计的凸轮是否满足αmax≤[α] 的要求。例如，当凸轮与轴成一体时，凸轮工作廓线的基圆半径应略大于轴的半径。当凸轮与轴分开制作时，凸轮上要有轮毂，此时凸轮工作廓线的基圆半径应略大于轮毂的半径。