凸轮是一种机器部件,它旋转或来回移动(往复)以在接触中产生规定的运动元素称为 follower。凸轮接触面的形状由规定的运动和追随者的个人资料。
凸轮从动机构在将机器的一个部件的简单运动转换为另一个部分的复杂规定运动,该部分必须相对于简单运动准确计时,并且可以包括休息时间(停留时间)。凸轮是自动驾驶的基本元件机床、纺织机械、缝纫机、印刷机等。如果追随者不受凸轮上的凹槽,需要弹簧来保持从动件与凸轮接触。
凸轮系统可以取代相对复杂的连杆,以实现理想的运动周期。
在所有凸轮系统中,从动件始终保持接触并跟随凸轮。这可以通过多种方式实现,包括以下几种方式。
- 重力
- 使用机械约束系统,即凹槽
- 使用弹簧力
- 使用气动或液压
凸轮有多种形式,包括:
- 具有径向所需轮廓的旋转盘或板;
- 所需形状的往复楔块。
- 圆柱形桶形凸轮,在直径上切有从动槽
- 在末端切割所需轮廓的气缸(端部凸轮);

凸轮追随者
凸轮跟随者可以是往复式或旋转式。有各种各样的 将运动从凸轮传递到从动件的方法包括:
- 刃
- 平面
- 辊
- 弧形鞋/球形
凸轮从动件可以偏移(如下所示)或与凸轮中心对齐 的旋转..

凸轮系统设计
设计凸轮系统的第一阶段是创建位移图. 下图显示了带有直列滚子从动件的典型板凸轮,其位移图。该图显示了以下特征。
- 上升 – 这是当从动件远离凸轮中心时。 斜率反映了跟随速度
- 停留 – 是跟随者静止的时期
- 返回 – 这是从动件向凸轮中心移动的时间
- 凸轮上的基圆是凸轮的最小全直径
- 素圆以凸轮旋转中心为中心,半径在从动件处 从动件在基圆上时的滚轮中心
- 凸轮轮廓是凸轮的形状表面,用于定义从动件运动

下图显示了一个带有平面从动件的板凸轮,显示 12 个从动件位置。

下图显示了带有偏置滚子从动件的板凸轮,显示了 12 个从动件位置。

下图显示了带有旋转从动件的板凸轮,显示了 12 个从动件位置。

凸轮的运动系数
位移图是凸轮位移与凸轮角度的关系图,例如 y = f(θ) 可以绘制如下其他图表:
1)一阶运动学关系
f’(θ) = dy /dθ..
这是位移图的斜率图 从而增加追随者的移动速度。f’(θ) 的高值导致 非常陡峭的凸轮斜坡,有从动件会卡住的风险
2) 二阶运动学关系
f”(θ) = d2 y /dθ2..
这与凸轮的曲率有关。如果 f”(θ)变为凸轮的曲率非常大,接近零(一个点)。这是非常不令人满意的,因为它 导致非常高的接触应力和随之而来的磨损……