3.6 滚子从动件凸轮工作轮廓的设计
3.6.1 作图法
适用于精度要求不高的凸轮，作图比例常用1:1。
表4-2-29 直动或摆动滚子从动件盘形凸轮工作轮廓设计
表4-2-30 轴向直动和摆动从动件圆柱凸轮工作轮廓设计
注：如为圆锥凸轮则展开面为一圆心角为2πsinδ的扇形，再参考盘形凸轮廓线的画法绘图。δ为锥顶半角。
3.6.2 解析法
适用于中、高速凸轮及某些精度要求较高的凸轮（如靠模凸轮）。
表4-2-31 直动和摆动滚子从动件盘形凸轮工作轮廓线设计
表4-2-32 共轭凸轮理论轮廓方程式
例1 设计一个直动滚子从动件盘形凸轮，从动件在推程按简谐运动规律运动，回程按抛物线规律运动，h=40mm，β1=110°，β′=15°，β2=175°，Rb=85mm，e=21mm，Rr=25mm。
解 1.作图法设计 见图4-2-41，作图过程说明从略。
图4-2-41 直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计及α、ρ变化曲线
2.解析法设计 以θ=60°为例，按表4-2-31逐项计算如下：
1）由表4-2-23知：
2）xC=（s0＋s）sinθ＋ecosθ=（82.365＋22.846）×0.866＋21×0.5=101.615mm
yC=（s0＋s）cosθ-esinθ=105.211×0.5-21×0.866=34.419mm
3）
4）
5）检查通过
6）xN=xC-Rrsin（θ-α）=101.615-25×0.81=81.436mm
yN=yC-Rrcos（θ-α）=34.419-25×0.59=19.669mm
以上只计算θ=60°时这一点的数值；在凸轮的实际设计中，要根据凸轮精度要求，每隔一定的凸轮转角（即凸轮转角增量）计算出一组数据才能连接成光滑的凸轮廓线，所以计算工作量很大。若采用计算机，只要将已编好的程序输入，然后向计算机输入少量指令，即进行计算，如程序中包含了绘图程序及刀具中心轨迹程序，则可以表格或图形输出，而将程序与数控机床的接口相连，便形成了凸轮的CAD/CAM系统，有关程序可参阅文献［19，21，22］。
本例题的计算结果从略。其压力角变化曲线和曲率半径变化曲线见图4-2-41。
例2 设计一个摆动滚子从动件盘形凸轮机构，从动件在推程时的转向与凸轮转向相同（同向型）。从动件在推程和回程均按简谐运动规律运动，Φ=20°，β1=65°，β′=20°，β2=65°，L=56mm，l=56mm，Rr=10mm，Rb=30mm。
解 1.作图法设计见图4-2-42。作图过程说明从略。
图4-2-42 摆动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计
2.解析法设计（手算法），这个机构属同向型，以θ=45°为例按表4-2-31中同向型逐项计算如下：
1）由表4-2-23知：
2）θ=45°时凸轮理论轮廓上的参数（同向型θ及Ψ′（θ）均以负值代入公式）：
xC=Lsinθ-lsin（Ψ＋Ψ0＋θ）=56×（-sin45°-sin1.755°）=-41.313mm
yC=Lcosθ-lcos（Ψ＋Ψ0＋θ）=56×（cos45°-cos1.755°）=-16.376mm
3）曲率半径ρC及压力角α
ρC=［L2＋l2（Ψ′（θ）＋1）2-2Ll（Ψ′（θ）＋1）cos（Ψ＋Ψ0）］3/2［L2＋l2（Ψ′（θ）＋1）3-LlΨ″（θ）sin（Ψ＋Ψ0）-Ll（Ψ′（θ）＋2）（Ψ′（θ）＋1）cos（Ψ＋Ψ0）］
=［562＋562×（1-0.398）2-2×56×56×（1-0.398）cos46.755°］3/2｛562×［1＋（1-0.398）3＋0.76sin46.755°-（2-0.398）×（1-0.398）cos46.755°］｝
=19.863mm
工作行程的最大压力角αmax出现在θ=32.5°处，这时Ψ=10°、Ψ′（θ）=0.4833、Ψ″（θ）=0，代入公式求得的αmax=19.85°＜30°=αp通过检查。
4）θ=45°时凸轮工作轮廓上的参数：
ρN=ρC-Rr=9.863mm
实际计算时，只需采取直角坐标或极坐标形式中的一种。