盘形凸轮的四种设计方法
深圳市百特兴科技有限公司 周杰平
摘要：详细介绍运用SolidWorks 绘制盘形凸轮的不同方法，包括插件法、解析法、折弯法及仿真法。
关键词：盘形凸轮，插件法，解析法，折弯法，仿真法，余弦加速度， SolidWorks，EXCEL。
凸轮/连杆机构以其快速、稳定的特点，在很多的场合尤其是传统的制程设备中得以运用。但其缺点也很明显：适应性较差，结构相对比较复杂，开发周期长，凸轮加工精确要求比较高等,非标设备大多由伺服马达/步进马达、丝杆/同步带、气缸/油缸等替代。近年来，由于对设备产能要求越来也高，传统的凸轮/连杆机构又受到用户青睐。以动力电池制造设备中塑封制程为例。进口设备核心机构采用凸轮/连杆机构，产能在140件/分钟以上，国产设备采用伺服/丝杆驱动，产能则在50件/分钟左右。更为重要的是前者用于制程的有效时间更长，确保了品质的可靠性。凸轮的设计将成为机构设计工程是不可缺少的技能。
本文以盘形凸轮为研究对象，分别介绍几种不同的设计方法。 一、 基本参数 1.1、 凸轮基本参数
项目 基圆直径 凸轮厚度 辊子直径 升程
代号 D W d h
参数值 150 15 25 50
表1
1.2、 从动杆运动规律
动作 推程 远休止角 回程 近休止角
运动角度数
(Φ) 120 30 90 120
起始角度位置
0 120 150 240
终止角度位置
120 150 240 360
结束半径 125 125 75 75
运动规律 余弦加速度
余弦加速度
表2
注：余弦加速度(简谐运动)方程： S=h*[1-cos(πφ/Φ)]/2
图1
二、SolidWorks 插件法
2.1、如图2，打开SolidWorks，新建零件，关闭草图。菜单栏Toolbox -> 凸轮 如菜单栏无
Toolbox，先加入插件。
图2 图3
2.2、设置。如图3
凸轮类型为圆形，推杆类型为平移，如果是偏心的，可作相应的选择；开始半径为基圆半径，开始角度根据填写；旋转方向为顺时针 2.3、 运动 如图4
图4
运动部分，根据，进行设置，运动的类型为谐波； 2.4、 生成 如图
5
图5
生成部分：坯件的外径要满足：>(D+d)/2；近毂和远榖分别为凸轮两侧的圆柱状台阶，要大于孔的直径，厚度自行定义，但需要大于圆角半径和倒角大小；本例子缺省。 结果如图6
图6
至此，采用SolidWorks 自带插件的方法设计完成了满足表1、表2要求的凸轮。将文件保存为凸轮（插件）1。 三、解析法
3.1、数学模型建立。
3.1.1、辊子中心运动轨迹
图7
X1=S * COS(θ) Y1=S * SIN(θ)
S=D/2+h* (1- COS(θ))/2（升程） ；Z1=D/2 +h-h * (1- COS(θ))/2（回程）
；
θ=πφ/Φ ---角度转换
其中：D - 凸轮基圆直径；S – 向径；h - 为升程；φ - 为凸轮转动的角度（弧度值）
3.2、EXCEL自动计算
3.2.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
3.2.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。如图
8。
图8（部分截图）
3.2.3、 按图9整理，加入Z值。（便于SolidWorks导入）
X1 Y1 Z1
75
74.99714 74.98855 74.97418 74.95392 74.92767 74.89525 74.85647 74.8111 74.75887 0
1.30908 2.618658 3.92923 5.241289 6.555321 7.871808 9.191219 10.51401 11.84064 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
图9（部分截图）
3.2.4、复制图9中参数黏贴到TXT文件中，保存为jx1.txt。
θ=πφ/Φ ---角度转换
其中：D - 凸轮基圆直径；S – 向径；h - 为升程；φ - 为凸轮转动的角度（弧度值）
3.2、EXCEL自动计算
3.2.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
3.2.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。如图
8。
图8（部分截图）
3.2.3、 按图9整理，加入Z值。（便于SolidWorks导入） X1 Y1 Z1
75
74.99714
74.98855
74.97418
74.95392
74.92767
74.89525
74.85647
74.8111
74.75887 0 1.30908 2.618658 3.92923 5.241289 6.555321 7.871808 9.191219 10.51401 11.84064 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
图9（部分截图）
3.2.4、复制图9中参数黏贴到TXT文件中，保存为jx1.txt。
3.3、在SolidWorks中绘制凸轮
3.3.1、打开SolidWorks零件绘制环境，关闭草图
3.3.2、插入曲线，如图
10
图10 图11
3.3.3、按图11点击浏览，找到参数文件jx1.txt存放位置。
注意:文件类型要切换到 *.txt文件类型.
插入后的结果如图
12。
图12 图12
3.3.4、利用等距实体命令绘制凸轮轮廓草图，如图13。
偏移距离为辊子半径.
3.3.5、草图拉伸 15，如图18。绘制中心孔，如图19.
图18 图19
四、折弯法
4. 1、数学模型建立
图20 （图中凸轮曲线可为任意，便于分析即可）
展开前的凸轮轮廓线曲线
X1=S * COS(θ)
Y1=S * SIN(θ)
S=D/2+h* (1- COS(θ))/2（升程） ；S =D/2 +h–h * (1- COS(θ))/2（回程）； θ=πφ/Φ –角度转换
其中：D - 凸轮基圆直径；S – 向径；h - 为升程；φ - 为凸轮转动的角度（弧度值）
展开后，展开长度与向径之间的关系
以直径D’=100为展开圆
S’=S- D’/2= S-50 --D’为展开圆直径
S=D/2+h*(1-COS(θ))/2 （细节需作补偿？）
4. 2、EXCEL自动计算
4.2.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
4.2.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。图21
为计算表部分截图。
图21
按图9整理，加入Z值。（便于SolidWorks导入）
4.2.4、复制图9中参数黏贴到TXT文件中，保存为jx1.txt。
4.3、在SolidWorks中绘制凸轮
4.3.1、打开SolidWorks零件绘制环境，关闭草图
4.3.2、插入曲线(参考
3.3.2)
图
22
4.3. 3、绘制凸轮展开后草图、利用等距实体命令绘制凸轮轮廓线及其它边界线。如图
图23
4.3.4、拉伸，厚度15，插入坐标原点如图24，注意坐标轴方向（弯曲时绕X轴），如图
26
图24 图25
4.3.5、插入弯曲特征。选取实体-点选折弯--折弯角度为360度--选取坐标系（上一步建立）如图26，勾选确定，得到特征，如图27
图26 图27
4.3.5、完善设计如图
28。保存文件名为凸轮(弯曲)
图28
五、仿真法 5.1、凸轮设计的模型准备
使用SOLIDWORKS完成如图29所示装配体的建模，并添加恰当的配合。(建模过程省略)
图29 图30 5.2、从动件运动数据点的准备
建立从动件位移与时间的关系。
设定凸轮转动一周的时间为3秒。则
时间与转动角度的关系：t=φ*3/（2π） ； --φ为凸轮转动角度
S= -h* (1- COS(θ))/2（升程） ；S = -h+h * (1- COS(θ))/2（回程）；
θ=πφ/Φ –角度转换
其中： S --从动件位移；h --为升程；φ-- 为凸轮转动的角度（相对角度）
注：1)、从动件位移以基圆为起始点；
2)、离开凸轮中心为负，反之为正。（与后续仿真设计设置有关）
5.3、EXCEL自动计算
5.3.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
5.3.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。图31为计算表部分截图。
图31
5.3.2、选取表格t、S ,插入图表如图32，可得到图
33，从动件位移与时间的关系。
图
32
图33
5.3.2、选取表格t、S，复制黏贴（选择性黏贴-值）到新开启的EXCEL表中，另存为CSV格式，文件名fz1。
5.4、运动分析边界条件设定
5.4.1、启动SOLIDWORKS Motion插件
如图34开启新的运动算例，并将分析模式切换到Motion分析。
在视项和相机视图中右键并单击禁用观阅键码播放。（在此之前视图摆放到合适的位置，从动件的顶点设置为与圆盘表面接触装配关系，在仿真运动之前解除装配关系）
图34
5.4.2、我们已知从动件的运动需要符合数据点的规律。为了能满足此要求，我们需要设置一个线性马达来驱动从动件。
如图35马达的位置选择从动件的顶面，方向向下，运动的模式切换到数据点模式以打开函数编制程序对话框。
在此对话框中设置值为位移，自变量为时间，插值类型选择Akima样条曲线。如图36，点击输入数据，找到文件名fz1并打开。在函数编制对话框中确定，在马达编辑中确定。
图35 图36
5.4.3、前面我们设定凸轮转动一周的时间是3秒，为了保持同步。拖动时间栏的关键帧到3秒，将仿真的周期设置为3秒，如图37。
图37
5.4.4、给凸轮添加旋转马达，使凸轮在从动件的一个运动周期中旋转一圈。如图38，旋转马达的位置选择传动轴的边线。运动类型设置为等速，每分钟20圈（注：3秒一圈），确定。
5.3.4、添加重力，如图39，方向沿Y轴负方向。
图38 图39
5.4.5、添加接触，如图40，选择凸轮和从动杆。
图40 图41
5.4.6、设置运动算例属性
为了使获取的凸轮的轮廓精度更高，每秒帧数设置为100，并选择精确接触，如图41。
5.4.7、如图42，单击计算，运行运动仿真。
此时可以看到预期的运动，凸轮转动一圈，从动件同时完成一个周期的运动。
图42
5.4.8、获取凸轮轮廓
为了获取凸轮的轮廓，我们只需找到从动件上与凸轮接触的一点相对于凸轮的跟踪路径。此跟踪路径即为凸轮的轮廓。
如图42和43，44所示，单击结果和图解，选择位移/速度/加速度——>跟踪路径。在要测量的实体中选择从动件的顶点及凸轮的圆柱面。确定之后即获得一个跟踪路径，此路径即为凸轮的轮廓。
图42
图43 图44
5.4.9、将跟踪路径转化为曲线输入到凸轮中。
5.4.10、将其转化为曲线并输入到凸轮中，如图45。
5.4.11、在结果图解1上右键——>从跟踪路径生成曲线——>在参考零件中从路径生成曲线。
图45
5.4.12、打开凸轮，在设计树中将有一个曲线，在前视基准面上绘制草图，并用转换实体引用命令，将此曲线引用，接着对草图进行拉伸。如图46
图46 图47
5.4.13、将零件图另存为文件名为凸轮FZ1。
六、仿真验证分析
以仿真法绘制凸轮为例轮廓是否正确。
6.1、打开文件FZ1，在当前的仿真中，从动件是依靠线性马达驱动的。在实际凸轮机构中应当是依靠凸轮的轮廓保证从动件的运动。因此在验证的时候我们需要将加在从动件上的线性马达去掉，并在从动件和凸轮之间添加接触。
6.2、将时间调整到0秒的位置，压缩线性马达，如图48。在从动件和凸轮之间添加接触。如图49。
图48
图49
6.3、查看从动件在Y方向上的线性位移
如图50，点击图解，选择位移/速度/加速度——>线性位移——>Y分量。选择从动件的一个面，确定。其在Y方向的线性位移如图51.
图50 图51
对比图33与图50，可以看出，从动件是符合所设定的运动规律的。
七、几种设计方法的比较
7.1、插件法是运用SolidWorks自带的插件，优点是按照操作提示逐步操作，填写完对话框的参数生成即可。缺点是其绘制过程太过“自动化”，无法深入理解凸轮的真正的绘制过程，精度没法设定。
7.2、解析法通过建立数学模型，建立凸轮转角与凸轮轮廓线上点的位置关系。运用EXCEL公式自动计算，在SolidWorks中绘制出凸轮轮廓线，最后绘制出完整的凸轮。过程相对比较复杂，对工程师要求相对较高。但设计过程“可控”,设计精度可根据需要进行调整。设计3D模型可直接用于加工。
7.3、折弯法则是利用SolidWorks的弯曲命令，先建立圆周长度与表面（或从动件行程）之间的数学模型，利用EXCEL公式自动计算，在SolidWorks中绘制出凸轮的展开特征，再利用弯曲命令得到最终的凸轮。重点是数学模型建立及弯曲命令的相关设置。设计精度可根据需要进行调整。
7.4、仿真法是利用SolidWorks自带的仿真分析插件，在装配图中，运用路径跟踪来得到凸轮的轮廓线，再绘制出凸轮。其重点是首先建立时间与冲动件运动之间的关系，按照步骤设置参数。其显著优点是很直观，而且可以很方便进行仿真分析进行比较。
八、结束语
综合运用SolidWorks的各种方法绘制凸轮，充分了解凸轮的结构特点，数学模型的建立过程，Excel在设计中的运用。这些方法可运用到其它很多的机构设计中，对提升设计效率，提升设计水平有极大的帮助作用。
盘形凸轮的四种设计方法
深圳市百特兴科技有限公司 周杰平
摘要：详细介绍运用SolidWorks 绘制盘形凸轮的不同方法，包括插件法、解析法、折弯法及仿真法。
关键词：盘形凸轮，插件法，解析法，折弯法，仿真法，余弦加速度， SolidWorks，EXCEL。
凸轮/连杆机构以其快速、稳定的特点，在很多的场合尤其是传统的制程设备中得以运用。但其缺点也很明显：适应性较差，结构相对比较复杂，开发周期长，凸轮加工精确要求比较高等,非标设备大多由伺服马达/步进马达、丝杆/同步带、气缸/油缸等替代。近年来，由于对设备产能要求越来也高，传统的凸轮/连杆机构又受到用户青睐。以动力电池制造设备中塑封制程为例。进口设备核心机构采用凸轮/连杆机构，产能在140件/分钟以上，国产设备采用伺服/丝杆驱动，产能则在50件/分钟左右。更为重要的是前者用于制程的有效时间更长，确保了品质的可靠性。凸轮的设计将成为机构设计工程是不可缺少的技能。
本文以盘形凸轮为研究对象，分别介绍几种不同的设计方法。 一、 基本参数 1.1、 凸轮基本参数
项目 基圆直径 凸轮厚度 辊子直径 升程
代号 D W d h
参数值 150 15 25 50
表1
1.2、 从动杆运动规律
动作 推程 远休止角 回程 近休止角
运动角度数
(Φ) 120 30 90 120
起始角度位置
0 120 150 240
终止角度位置
120 150 240 360
结束半径 125 125 75 75
运动规律 余弦加速度
余弦加速度
表2
注：余弦加速度(简谐运动)方程： S=h*[1-cos(πφ/Φ)]/2
图1
二、SolidWorks 插件法
2.1、如图2，打开SolidWorks，新建零件，关闭草图。菜单栏Toolbox -> 凸轮 如菜单栏无
Toolbox，先加入插件。
图2 图3
2.2、设置。如图3
凸轮类型为圆形，推杆类型为平移，如果是偏心的，可作相应的选择；开始半径为基圆半径，开始角度根据填写；旋转方向为顺时针 2.3、 运动 如图4
图4
运动部分，根据，进行设置，运动的类型为谐波； 2.4、 生成 如图
5
图5
生成部分：坯件的外径要满足：>(D+d)/2；近毂和远榖分别为凸轮两侧的圆柱状台阶，要大于孔的直径，厚度自行定义，但需要大于圆角半径和倒角大小；本例子缺省。 结果如图6
图6
至此，采用SolidWorks 自带插件的方法设计完成了满足表1、表2要求的凸轮。将文件保存为凸轮（插件）1。 三、解析法
3.1、数学模型建立。
3.1.1、辊子中心运动轨迹
图7
X1=S * COS(θ) Y1=S * SIN(θ)
S=D/2+h* (1- COS(θ))/2（升程） ；Z1=D/2 +h-h * (1- COS(θ))/2（回程）
；
θ=πφ/Φ ---角度转换
其中：D - 凸轮基圆直径；S – 向径；h - 为升程；φ - 为凸轮转动的角度（弧度值）
3.2、EXCEL自动计算
3.2.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
3.2.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。如图
8。
图8（部分截图）
3.2.3、 按图9整理，加入Z值。（便于SolidWorks导入）
X1 Y1 Z1
75
74.99714 74.98855 74.97418 74.95392 74.92767 74.89525 74.85647 74.8111 74.75887 0
1.30908 2.618658 3.92923 5.241289 6.555321 7.871808 9.191219 10.51401 11.84064 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
图9（部分截图）
3.2.4、复制图9中参数黏贴到TXT文件中，保存为jx1.txt。
θ=πφ/Φ ---角度转换
其中：D - 凸轮基圆直径；S – 向径；h - 为升程；φ - 为凸轮转动的角度（弧度值）
3.2、EXCEL自动计算
3.2.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
3.2.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。如图
8。
图8（部分截图）
3.2.3、 按图9整理，加入Z值。（便于SolidWorks导入） X1 Y1 Z1
75
74.99714
74.98855
74.97418
74.95392
74.92767
74.89525
74.85647
74.8111
74.75887 0 1.30908 2.618658 3.92923 5.241289 6.555321 7.871808 9.191219 10.51401 11.84064 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
图9（部分截图）
3.2.4、复制图9中参数黏贴到TXT文件中，保存为jx1.txt。
3.3、在SolidWorks中绘制凸轮
3.3.1、打开SolidWorks零件绘制环境，关闭草图
3.3.2、插入曲线，如图
10
图10 图11
3.3.3、按图11点击浏览，找到参数文件jx1.txt存放位置。
注意:文件类型要切换到 *.txt文件类型.
插入后的结果如图
12。
图12 图12
3.3.4、利用等距实体命令绘制凸轮轮廓草图，如图13。
偏移距离为辊子半径.
3.3.5、草图拉伸 15，如图18。绘制中心孔，如图19.
图18 图19
四、折弯法
4. 1、数学模型建立
图20 （图中凸轮曲线可为任意，便于分析即可）
展开前的凸轮轮廓线曲线
X1=S * COS(θ)
Y1=S * SIN(θ)
S=D/2+h* (1- COS(θ))/2（升程） ；S =D/2 +h–h * (1- COS(θ))/2（回程）； θ=πφ/Φ –角度转换
其中：D - 凸轮基圆直径；S – 向径；h - 为升程；φ - 为凸轮转动的角度（弧度值）
展开后，展开长度与向径之间的关系
以直径D’=100为展开圆
S’=S- D’/2= S-50 --D’为展开圆直径
S=D/2+h*(1-COS(θ))/2 （细节需作补偿？）
4. 2、EXCEL自动计算
4.2.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
4.2.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。图21
为计算表部分截图。
图21
按图9整理，加入Z值。（便于SolidWorks导入）
4.2.4、复制图9中参数黏贴到TXT文件中，保存为jx1.txt。
4.3、在SolidWorks中绘制凸轮
4.3.1、打开SolidWorks零件绘制环境，关闭草图
4.3.2、插入曲线(参考
3.3.2)
图
22
4.3. 3、绘制凸轮展开后草图、利用等距实体命令绘制凸轮轮廓线及其它边界线。如图
图23
4.3.4、拉伸，厚度15，插入坐标原点如图24，注意坐标轴方向（弯曲时绕X轴），如图
26
图24 图25
4.3.5、插入弯曲特征。选取实体-点选折弯--折弯角度为360度--选取坐标系（上一步建立）如图26，勾选确定，得到特征，如图27
图26 图27
4.3.5、完善设计如图
28。保存文件名为凸轮(弯曲)
图28
五、仿真法 5.1、凸轮设计的模型准备
使用SOLIDWORKS完成如图29所示装配体的建模，并添加恰当的配合。(建模过程省略)
图29 图30 5.2、从动件运动数据点的准备
建立从动件位移与时间的关系。
设定凸轮转动一周的时间为3秒。则
时间与转动角度的关系：t=φ*3/（2π） ； --φ为凸轮转动角度
S= -h* (1- COS(θ))/2（升程） ；S = -h+h * (1- COS(θ))/2（回程）；
θ=πφ/Φ –角度转换
其中： S --从动件位移；h --为升程；φ-- 为凸轮转动的角度（相对角度）
注：1)、从动件位移以基圆为起始点；
2)、离开凸轮中心为负，反之为正。（与后续仿真设计设置有关）
5.3、EXCEL自动计算
5.3.1、打开EXCEL，依次将相关参数及公式输入到表中。
5.3.2、采用下拉复制，相关参数即可自动计算并显示在表中。图31为计算表部分截图。
图31
5.3.2、选取表格t、S ,插入图表如图32，可得到图
33，从动件位移与时间的关系。
图
32
图33
5.3.2、选取表格t、S，复制黏贴（选择性黏贴-值）到新开启的EXCEL表中，另存为CSV格式，文件名fz1。
5.4、运动分析边界条件设定
5.4.1、启动SOLIDWORKS Motion插件
如图34开启新的运动算例，并将分析模式切换到Motion分析。
在视项和相机视图中右键并单击禁用观阅键码播放。（在此之前视图摆放到合适的位置，从动件的顶点设置为与圆盘表面接触装配关系，在仿真运动之前解除装配关系）
图34
5.4.2、我们已知从动件的运动需要符合数据点的规律。为了能满足此要求，我们需要设置一个线性马达来驱动从动件。
如图35马达的位置选择从动件的顶面，方向向下，运动的模式切换到数据点模式以打开函数编制程序对话框。
在此对话框中设置值为位移，自变量为时间，插值类型选择Akima样条曲线。如图36，点击输入数据，找到文件名fz1并打开。在函数编制对话框中确定，在马达编辑中确定。
图35 图36
5.4.3、前面我们设定凸轮转动一周的时间是3秒，为了保持同步。拖动时间栏的关键帧到3秒，将仿真的周期设置为3秒，如图37。
图37
5.4.4、给凸轮添加旋转马达，使凸轮在从动件的一个运动周期中旋转一圈。如图38，旋转马达的位置选择传动轴的边线。运动类型设置为等速，每分钟20圈（注：3秒一圈），确定。
5.3.4、添加重力，如图39，方向沿Y轴负方向。
图38 图39
5.4.5、添加接触，如图40，选择凸轮和从动杆。
图40 图41
5.4.6、设置运动算例属性
为了使获取的凸轮的轮廓精度更高，每秒帧数设置为100，并选择精确接触，如图41。
5.4.7、如图42，单击计算，运行运动仿真。
此时可以看到预期的运动，凸轮转动一圈，从动件同时完成一个周期的运动。
图42
5.4.8、获取凸轮轮廓
为了获取凸轮的轮廓，我们只需找到从动件上与凸轮接触的一点相对于凸轮的跟踪路径。此跟踪路径即为凸轮的轮廓。
如图42和43，44所示，单击结果和图解，选择位移/速度/加速度——>跟踪路径。在要测量的实体中选择从动件的顶点及凸轮的圆柱面。确定之后即获得一个跟踪路径，此路径即为凸轮的轮廓。
图42
图43 图44
5.4.9、将跟踪路径转化为曲线输入到凸轮中。
5.4.10、将其转化为曲线并输入到凸轮中，如图45。
5.4.11、在结果图解1上右键——>从跟踪路径生成曲线——>在参考零件中从路径生成曲线。
图45
5.4.12、打开凸轮，在设计树中将有一个曲线，在前视基准面上绘制草图，并用转换实体引用命令，将此曲线引用，接着对草图进行拉伸。如图46
图46 图47
5.4.13、将零件图另存为文件名为凸轮FZ1。
六、仿真验证分析
以仿真法绘制凸轮为例轮廓是否正确。
6.1、打开文件FZ1，在当前的仿真中，从动件是依靠线性马达驱动的。在实际凸轮机构中应当是依靠凸轮的轮廓保证从动件的运动。因此在验证的时候我们需要将加在从动件上的线性马达去掉，并在从动件和凸轮之间添加接触。
6.2、将时间调整到0秒的位置，压缩线性马达，如图48。在从动件和凸轮之间添加接触。如图49。
图48
图49
6.3、查看从动件在Y方向上的线性位移
如图50，点击图解，选择位移/速度/加速度——>线性位移——>Y分量。选择从动件的一个面，确定。其在Y方向的线性位移如图51.
图50 图51
对比图33与图50，可以看出，从动件是符合所设定的运动规律的。
七、几种设计方法的比较
7.1、插件法是运用SolidWorks自带的插件，优点是按照操作提示逐步操作，填写完对话框的参数生成即可。缺点是其绘制过程太过“自动化”，无法深入理解凸轮的真正的绘制过程，精度没法设定。
7.2、解析法通过建立数学模型，建立凸轮转角与凸轮轮廓线上点的位置关系。运用EXCEL公式自动计算，在SolidWorks中绘制出凸轮轮廓线，最后绘制出完整的凸轮。过程相对比较复杂，对工程师要求相对较高。但设计过程“可控”,设计精度可根据需要进行调整。设计3D模型可直接用于加工。
7.3、折弯法则是利用SolidWorks的弯曲命令，先建立圆周长度与表面（或从动件行程）之间的数学模型，利用EXCEL公式自动计算，在SolidWorks中绘制出凸轮的展开特征，再利用弯曲命令得到最终的凸轮。重点是数学模型建立及弯曲命令的相关设置。设计精度可根据需要进行调整。
7.4、仿真法是利用SolidWorks自带的仿真分析插件，在装配图中，运用路径跟踪来得到凸轮的轮廓线，再绘制出凸轮。其重点是首先建立时间与冲动件运动之间的关系，按照步骤设置参数。其显著优点是很直观，而且可以很方便进行仿真分析进行比较。
八、结束语
综合运用SolidWorks的各种方法绘制凸轮，充分了解凸轮的结构特点，数学模型的建立过程，Excel在设计中的运用。这些方法可运用到其它很多的机构设计中，对提升设计效率，提升设计水平有极大的帮助作用。