在行程末端加速度在在有限值的突变，也会产生柔性冲击，因此，余弦加速度运动规律也办适用于中速场合。 4.2.3 图解法设计凸轮轮廓
凸轮轮廓设计采用“反转法原理”――给整个凸轮机构加上一个反向转动，各构件间的相对运动并不改变。给整个机构加上一个反向运动后，凸轮处于相对的静止状态，凸轮机构的其他部分则绕凸轮回转中心以相同的角速度，沿与凸轮实际转动方向相反的方向相对回转，从动件仍以原来的运动规律相对导路移动（或转动）。此时，从动件尖顶的运动轨迹就是凸轮的轮廓曲线。
若凸轮机构是滚子从动件，则滚子回转中心可以看出做尖顶从动件的尖顶，其运动轨迹就是凸轮的理论轮廓曲线，凸轮的实际轮廓曲线是与理论轮廓曲线相距滚子半径Υ的一条等距曲线。
凸轮轮廓曲线的设计有两种常用的方法――图解法和解析法。图解法直观、方便，但精度不高。解析法需要根据凸轮基圆半径（凸轮最小回转半径）和从动件运动规律，列出凸轮曲线的方程，精确计算出轮廓曲线上各点的坐标值。这种方法计算量大，一般需使用计算机辅助设计。此处只介绍对心尖顶从动件盘形凸轮的图解法设
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计。
例：已知R0、H、ω的方向、从动杆运动规律和凸轮相应转角为：δ＝0゜～180゜时，从动件等速上升H（推程），δ＝180゜～210゜时，从动件静止不动（近停程），δ＝210゜～300゜时，从动件等速下降H（回程），δ＝210゜～300゜时，从动件静止不动（近停程），其凸轮的轮廓曲线设计图步骤如下：
（1）如图4－41所示，选取适当的长度比例尺μ，根据已知条件绘出从动件的S－δ位移曲线图。
（2）作出凸轮机构的初始位置：选取适当的长度比例尺μ（取与移曲线图中相同的比例尺）。确定凸轮的回转中心O，以R0为半径画出基圆，并确定从动件的初始位置0。
（3）确定凸轮转角与从动件位移的对应关系：在S－δ位移曲线图上，等分凸轮的推程角和回程角（等分数可以相同也可以不同），过等分点作纵坐标的平行线与S－δ位移曲线相交，并将各等分点和交点编号，如图4－41（a）所示。如果μ＝1，图中凸轮转角δ的各等分点到相应的位移曲线上交点的距离（图中11′22′、33′…）即为凸轮上对应轮廓点的从动件升程（当μ≠1时为11′×μ、22′×μ、33′×μ…）。
（4）作出从动件尖端相对于凸轮的各个益：在基圆上，从0点开始，依次按S－δ位移曲线图上凸轮转角的等分位置取点0，1，2，…11（11点与0点重合），从圆心A连接各等分点并延长，则A0，A1，A2，…，A11分别代表了机构反转后从动件移动导路的位置线。在各位置线上分别截取从动件尖端所对应的位移量（从S－δ
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位移曲线图上量取）11′22′、33′…10′，便可以得到从动件尖端一系列位置点1′2′、3′…10。
（5）绘出凸轮轮廓曲线：将止步得到的1′2′、3′…10及0点连接成光滑的曲线，这条封闭的曲线即为所求的凸轮轮廓曲线。 4.3.4 凸轮机构设计中的几个问题
设计凸轮机构时，不仅要满足从动件的运动规律，还需满足传力性能良好的和结构紧凑的要求。而这些要求与凸轮机构的压力角、基圆半径、滚子半径等参数有关。
1.凸轮机构的压力角和自锁
如图4－42所示，凸轮机构中，从动件的运动方向和受力方向之间所夹的锐角称为压力角，用α表示。滚子从动件盘形凸轮机构在推程的任一位置，受到载荷Q的作用，若不计摩擦，则从动件所受的作用力F沿滚子与凸轮接触点的法线方向。F可分解为沿从动件运动方向的有用分力Fcosα和与从动件运动方向垂直的有害分力Fsinα。很明显，有用分力Fcosα随压力角α增大而减小，有害分力Fsinα则随压力角α增大而增大，机构的传力性能变差。当压力角增大到一定的值，有害力产生的摩擦力将超过使从运件运动的有用力，机构将不能工作。这种情况称为机构的自锁。
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凸轮机构压力角的大小，反映了机构传力性能的好坏。由于凸轮机构工作过程中的压力角α是变化的，为了使凸轮机构在工作行程有较好的传力性能，必须使凸轮机构的最大压力角αmax不大于许用压力角［α］。对于移动从动件的推程，［α］≤30°～40°；
摆动从动件推程，［α］≤40°～50°。因回程时多为空行程，许用压力角可以大些，可取［α］≤70°～80°。凸轮轮廓曲线设计出来后必须进行压力角校核，滚子从动件凸轮机构的压力角校核可在理论轮廓上进行。凸轮机构的最大压力角αmax可能出现在以下位置：
（1）从动的初始位置；
（2）从动件具有最大速度的位置； （3）凸轮轮廓急剧变化的位置。
当最大压力角αmax超出许用压力角时，应采取如下措施减少压力角： （1）增大基圆半径Υb； （2）采用偏置凸轮机构；
（3）对摆动从动件凸轮机构可重选摆动轴心位置。 2.基圆半径的确定
由于基圆半径Υb与凸轮机构的压力角α大小有关，因此在确定基圆半径时，主要考虑的是使凸轮的最大压力角αmax≤［α］。实际设计时，一般先由结构条件初步确定出基圆半径，在设计出凸轮轮廓后进行压力角校核直至满足αmax≤［α］的条件。
3.滚子半径的确定
对滚子从动件凸轮机构来说，随滚子半径的增大，机构的接触强度和耐磨性都将有所提高，但滚子的半径增大也受到凸轮轮廓曲线的限制。如图4－46所示，凸轮轮廓曲线的最小工作半径ρI＝ρ－ΥT，当ρ＝ΥT时，ρI＝0，凸轮轮廓变尖，如图4－43（b）所示，当ρ＜ΥT时，ρI＜0，滚子包络线将产生交叉，凸轮轮廓曲线将千万从动件运动规律失真，如图4－43（c）所示。实际设计时，为保证凸轮轮廓曲线不失真，一般要求ΥT＜ρ－3mm。
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4.3 其他常用机构
4.3.1棘轮机构
如图4－44所示，。棘轮机构主要由摇杆、棘轮、棘爪和机架组成，摇杆与棘轮的回转轴线重合。当摇杆3逆时针转动时，带动棘爪4插入棘轮5齿槽中，推动棘轮转过一定的角度，制动爪则在棘轮齿背表面滑过；当摇杆顺时针摆动时，带动棘爪在棘轮的齿背表面滑过，而制动爪则阻止棘轮跟随摇杆和棘爪作顺时针转动，保持棘轮静止不动。从而实现连杆连续往复摆动时，。棘轮作单向间歇运动。
棘轮机构特点：结构简单、制造方便、棘轮的转角在一定的范围内可调。因为
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