01
凸轮曲线概述
凸轮机构定义、应用场景（自动化机械、内燃机等），核心概念：位移、速度、加速度、跃度。
基础概念
02
运动学基础
位移、速度、加速度、跃度的数学关系与物理意义，运动曲线的连续性要求。
运动学数学
03
常用曲线（一）：等速运动
Constant Velocity 特点、公式、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
等速基础曲线
04
常用曲线（二）：等加速/等减速
Constant Acceleration 特点、公式、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
等加速梯形
05
常用曲线（三）：简谐运动 (SHM)
Simple Harmonic Motion 特点、公式、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
简谐正弦
06
常用曲线（四）：摆线运动
Cycloidal Motion 特点、公式、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
摆线平滑
07
常用曲线（五）：修正梯形
Modified Trapezoidal 特点、公式、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
修正梯形高速
08
多项式曲线基础
多项式曲线数学表达（3次、5次、7次），边界条件与系数求解。
多项式数学
09
3-4-5 多项式曲线
推导、特点、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
3-4-5多项式
10
4-5-6-7 多项式曲线
推导、特点、位移/速度/加速度图、优缺点及应用场景。
4-5-6-7高阶
11
S-Curve (S型曲线) 运动
S型速度曲线定义，7段式S-Curve构成：加加速、匀加速、减加速、匀速、加减速、匀减速、减减速。
S-Curve7段式
12
S-Curve 参数计算
位移、速度、加速度、跃度公式推导，关键参数（最大速度/加速度/跃度）确定方法。
参数公式
13
曲线拼接与组合
多段曲线拼接原则（位移、速度、加速度连续），组合曲线设计方法。
拼接连续性
14
凸轮压力角
压力角定义、计算公式、对机构性能影响（磨损、卡死），许用压力角范围。
压力角几何
15
凸轮曲率半径
曲率半径定义、计算公式、最小曲率半径约束（避免根切/尖点），与压力角关系。
曲率根切
16
凸轮轮廓设计（图解法）
反转法原理、偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓图解设计步骤。
图解法反转法
17
凸轮轮廓设计（解析法）
直动从动件盘形凸轮轮廓解析方程推导（理论廓线、实际廓线）。
解析法廓线
18
凸轮轮廓设计（解析法续）
摆动从动件盘形凸轮轮廓解析方程推导。
摆动从动件解析
19
凸轮机构动力学基础
受力分析（惯性力、弹性力、阻尼力），动力学模型（单自由度系统）。
动力学单自由度
20
凸轮机构的振动
凸轮激励下的振动响应分析、残余振动、高速凸轮振动控制策略。
振动控制
21
凸轮材料与制造
常用材料（铸铁、钢、工程塑料），制造工艺（数控铣削、磨削、线切割），表面处理。
材料制造
22
凸轮公差与配合
轮廓公差标注、基准面选择、与从动件配合间隙选择。
公差配合
23
凸轮设计软件（一）：Excel
使用Excel进行凸轮曲线计算与绘图（数据表、图表生成）。
Excel图表
24
凸轮设计软件（二）：MATLAB
使用MATLAB进行凸轮曲线设计与仿真（脚本、曲线绘制、运动学分析）。
MATLAB仿真
25
凸轮设计软件（三）：Python
使用Python进行凸轮曲线设计与优化（NumPy、SciPy、Matplotlib）。
Python优化
26
设计实例（一）：自动送料机构
工况分析、曲线选择、参数计算、轮廓设计。
实例送料
27
设计实例（二）：高速贴片机凸轮
高速工况曲线优化（降低跃度）、动力学仿真验证。
高速贴片机
28
设计实例（三）：内燃机配气凸轮
气门运动规律、丰满系数、缓冲段设计。
内燃机配气
29
常见问题与对策
振动与噪声、磨损与疲劳、从动件运动失真、压力角超限解决方法。
故障对策
30
凸轮设计前沿与趋势
电子凸轮 (Electronic Cam)、伺服协同控制、基于AI的曲线优化。
前沿AI