等寬凸輪

等寬凸輪作為機械工程領域的專用部件，其核心特徵在於輪廓上任意兩條平行切線間的距離保持恆定值。該結構通過框架形從動件的幾何約束實現形封閉，屬於平底從動件盤形凸輪的特殊類型。在運動特性層面，當凸輪旋轉時需保證180°範圍內的輪廓曲線嚴格遵循等寬原則，導致從動件的運動規律選擇受限。

中文名稱	等寬凸輪
英文名稱	yoke radial cam with flat-faced follower;onstantbreadth cam
定　　義	其輪廓上兩平行切線間的距離保持定值的平底從動件盤形凸輪。
套用學科	機械工程（一級學科），機構學（二級學科），凸輪機構（三級學科）

基本介紹

• 學科歸屬：機械原理/凸輪機構 
• 鎖合方式：幾何形封閉
• 套用領域：自動化設備
• 設計特徵：平底接觸面 
• 結構特性：框形從動件限定

幾何定義

等寬凸輪的幾何特性體現在其輪廓曲線上任意兩條平行切線間的距離恆等於框架從動件的內側寬度。這一特徵通過精密的輪廓曲線設計實現，使得凸輪旋轉過程中始終保持與平底推桿的有效接觸。根據2021年教學資料顯示，該距離的恆定值需控制在±0.05mm的加工公差範圍內。

機構分類

在凸輪機構體系中，等寬凸輪屬於形封閉凸輪的典型代表。其分類依據包括：

• 接觸方式：平底從動件接觸型
• 運動傳遞：盤形凸輪傳動型
• 鎖合形式：框架幾何約束型西安建築科技大學展室資料（2025）明確指出，該凸輪與等徑凸輪、共軛凸輪共同構成形封閉凸輪的三類基礎形態。

工作原理

通過框形從動件的結構約束，使平底推桿在凸輪轉動時始終保持接觸。其運動傳遞特性表現為：

• 傳動角恆為90°，理論傳動效率最優
• 凸輪輪廓曲線需滿足雙180°對稱約束
• 推程與回程運動曲線存在鏡像對稱關係
  2021年教學課件特別指出，當凸輪前半周輪廓按預定運動規律設計時，後半周輪廓必須嚴格遵循等寬約束條件，導致從動件運動規律的自由度受限。

設計限制

等寬凸輪的設計需遵循特定工程約束：

• 基圓半徑須大於框架從動件內寬1/2
• 壓力角校核需兼顧雙面接觸條件
• 輪廓曲線過渡段需設定連續曲率銜接
  據2025年技術資料記載，等寬凸輪的輪廓上存在兩條平行切線，其間距等於內框上下壁之間的距離，這一幾何特性使得凸輪與平底推桿能夠始終保持接觸。

套用評價

該結構在機械系統中的優勢與缺陷並存：

• 優勢體現：結構緊湊免維護，無需附加鎖合裝置
• 局限表現：僅能實現對稱運動規律，適用場景受限
  2021年工程案例顯示，該類型凸輪在包裝機械的分度轉位機構中使用率達23%，但在需要複雜運動軌跡的場合使用率不足5%。