3凸輪機構習題答案復習進程

1、3凸輪機構習題答案3-1什么樣的構件叫凸輪？什么樣的機構是凸輪機構？凸輪機構的功用是什么？ 答：凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構件。凸輪機構一般是由凸輪，從動件和機架三個構件組成的高副機構。凸輪通常 作連續(xù)等速轉動，從動件根據(jù)使用要求設計使它獲得一定規(guī)律的運動，凸輪機 構能實現(xiàn)復雜的運動要求，廣泛用于各種自動化和半自動化機械裝置中。凸輪機構主要作用是使從動桿按照工作要求完成各種復雜的運動，包括直線 運動、擺動、等速運動和不等速運動。3-2滾子從動件的滾子半徑大小對凸輪工作有什么影響？若某一凸輪機構的滾子 損壞后，是否可以任取一滾子來代替？為什么？答：對于滾子從動件的凸輪機構，滾子半徑的大小常常

2、影響到凸輪實際輪廓曲 線的形狀，設計時要選擇合適的滾子半徑 rT ,否則會出現(xiàn)運動失真的情況。對于滾子從動件的凸輪機構，如果滾子損壞不能任取一滾子代替。因為如 果選取滾子與原有滾子尺寸不同，從動件的運動規(guī)律會發(fā)生變化；如果希望從 動件的運動規(guī)律不變，需要選取與原有凸輪相匹配的的滾子，或者修改凸輪， 即凸輪在原理論廓線不變的情況下，作其法向等距曲線并使之距離等于新滾子 半徑得到新的實際輪廓曲線，重新加工凸輪，后者較繁瑣，不宜采取。3-3凸輪壓力角越小越好嗎？為什么？答：凸輪壓力角越小越好。凸輪機構壓力角：推桿在與凸輪的接觸點上所受的正壓力與推桿上該點的速 度方向所夾的銳角。壓力角越大，將造成所受

3、的正壓力越大，甚至達到無窮大而出現(xiàn)自鎖，因而，從減小推力，避免自鎖，使機構具有良好的受力狀況來看，壓力角越小越好。3-4為什么平底直動從動件盤形凸輪機構的凸輪輪廓曲線一定要外凸？滾子直動 從動件盤形凸輪機構的凸輪輪廓曲線卻允許內凹，而且內凹段一定不會出現(xiàn)運 動失真？答：對于平底直動從動件盤形凸輪機構，只有凸輪廓線外凸，才能保證凸輪輪廓曲線上的所有點都能與從動件平底接觸；對于滾子直動從動件盤形凸輪機構，凸輪實際廓線是沿理論廓線，以滾子半徑為間距，作其法向等距曲線得到 的，當凸輪輪廓曲線內凹時，實際廓線各點的曲率半徑為對應理論廓線各點曲 率半徑與滾子半徑之和，因而不管滾子半徑多大，實際廓線各點的曲

4、率半徑都 大于零，所以可以正常運動并且不會出現(xiàn)失真現(xiàn)象。3-5何謂凸輪壓力角？壓力角的大小對機構有何影響？用作圖法求題3-5圖中各凸輪由圖示位置逆轉45°時，凸輪機構的壓力角，并標在題3-5圖中。答：從動件所受作用力F與受力點速度v間所夾的銳角稱為凸輪機構的壓力角,用a表小oFx Fsin Fy F cos由上述關系式知，壓力角 a愈大，有效分力Fy愈小，有害分力Fx愈大。當a角大到某一數(shù)值時，必將會出現(xiàn) Fy<Fx的情況。這時，不論施加多大的 Fn 力，都不能使從動件運動，這種現(xiàn)象稱為自鎖。因此，為了保證凸輪機構的正 常工作，必須對凸輪機構的壓力角進行限制。(a)(b)(c)

5、題3-5圖3-6已知題3-6圖所示的平底直動從動件盤形凸輪機構，凸輪為 R 30mm的偏心 圓，AO 20mm,試求:題3-6圖(1)基圓半徑和升程；(2)推程運動角、回程運動角、遠休止角和近休止角；(3)凸輪機構的最大壓力角和最小壓力角；(4)從動件的位移s,速度v和加速度a的方程；(5)若凸輪以 二10ad/s回轉，當AO成水平位置時，從動件的速度解：(1)基圓半徑：r0 R AO 30 20 10 mm；升程：h 2AO 2 20 40 mm。(2)推程運動角：t 180 ；回程運動角：h 180 ;遠休止角：s 0 ；近休止角：'s 0 。(3)由于平底垂直于導路的平底直動從動

6、件盤形凸輪機構的壓力角包等于零,所以maxmin(4)如圖所示，取AO連線與水平線的夾角為凸輪的轉角，則:推桿的位移方程為：s R OAcos rb 30 20cos 10 20(1 cos );推桿的速度方程為：v 20 sin ；推桿的加速度方程為：a 20 2 cos 。(5)若 10rad/s, AO成水平位置時，90或270 ,所以推桿的速度 為： v (20 10sin )mm/ s 200mm/s。3-7題3-7圖所示為偏置尖頂直動從動件盤形凸輪機構，AFB、CD為圓弧,AD、BC為直線，A、B為直線與圓弧 AFB的切點。已知e 8mm,015mm,OC OD 30mm , COD 30 ,試求：(1)從動件的升程h,凸輪的推程運動角t,回程運動角h和遠休止角s；(2)從動件推程最大壓力角 max的數(shù)值及出現(xiàn)的位置；(3)從動件回程最大壓力角 抄的數(shù)值及出現(xiàn)的位置。題3-7圖解：取尺寸比例尺t 0.001m/mm作圖，得(1)推桿的升程為h 27