第三章凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)習(xí)題

1、第三章 凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì),本章的主要內(nèi)容,重點(diǎn)與難點(diǎn),典型例題分析,自測試題,主要內(nèi)容,1. 凸輪機(jī)構(gòu)的類型選擇,2. 從動件常用運(yùn)動規(guī)律設(shè)計(jì),3. 用作圖法設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線,4. 凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。,重點(diǎn)難點(diǎn),1.凸輪機(jī)構(gòu)基本尺寸的確定。,2.平面凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)。,典型例題分析,例3-1 圖3-1 所示的對心直動滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的實(shí)際輪廓線為一圓，其圓心在A點(diǎn)，半徑R=40mm，凸輪轉(zhuǎn)動方向如圖所示，lOA=25mm，滾子半徑rr=10mm，試 1. 作出凸輪的理論輪廓線； 2. 作出凸輪的基圓，并標(biāo)出其基圓半徑rb； 3. 求從動件的升程h； 4. 標(biāo)出圖示位置的壓力角； 5

2、. 若凸輪的實(shí)際輪廓線不變而將滾子半徑改為15mm ，從動件的運(yùn)動規(guī)律有無變化？,圖3-1,解： 1、滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪理論廓線與實(shí)際廓線是兩條法向等距的曲線，該法向距離等于滾子半徑rr ，故理論廓線為半徑為40+10=50mm的圓，如圖所示。,2、凸輪理論輪廓線的最小向徑稱為凸輪的基圓半徑rb，因此，連接偏心圓的圓心A和凸輪轉(zhuǎn)動中心O，并延長使其與理論廓線相交于C點(diǎn)，則OC即為凸輪的基圓半徑rb。由圖可知：rb=lAC- lOA =40+10-25=25mm,3、圖示，h=(lOA+R+rr)-rb=25+40+10-25= 50 mm,4、凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角是指理論廓線上滾子從動件

3、接觸點(diǎn)的法線AB 與從動件上對應(yīng)點(diǎn)速度方向OB之間所夾的銳角，如圖所示。,5、當(dāng)凸輪的實(shí)際廓線保持不變而將滾子半徑rr 由10mm 增大至15mm后，lAB將隨之由50mm 增至55mm ，因此從動件3 的運(yùn)動將隨之變化；若希望從動件3 的運(yùn)動規(guī)律保持不變，則應(yīng)讓理論廓線保持不變，作該理論廓線的法向等距曲線并使之距離等于15mm 得到新的實(shí)際廓線。,圖（a）所示對心直動尖底從動件偏心圓盤凸輪機(jī)構(gòu)，O為凸輪幾何合中心，O1為凸輪轉(zhuǎn)動中心，直線ACBD,O1O=OA/2，圓盤半徑R=OA=60mm。（1）根據(jù)圖（a）及上述條件確定基園半徑r0，行程h， C點(diǎn)壓力角c和D點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角D，位移hD

4、；（2）若偏心圓盤凸輪幾何尺寸不變，僅將從動件由尖底改為滾子，見圖（b）,滾子半徑rT=10mm。試問，上述參數(shù)r0，h，c，和hD，D是否改變？對于有改變的參數(shù)試分析其增大還是減?。?h, c=0, D,hD,h, c=0,D,hD,基園r0增大； 行程h不變； 壓力角 C不變； hD減??； D減小。,a,b,自 測 試 題,一、 判斷題（正確：T，錯(cuò)誤：F）,1.凸輪機(jī)構(gòu)是一種低副機(jī)構(gòu) 。,2.凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪基圓半徑越大，說明從動件的位移越大 。,3.在運(yùn)動規(guī)律一定時(shí)，凸輪的基圓越大，則從動件就越不容易發(fā)生自鎖卡死 。,4.凸輪機(jī)構(gòu)采用等加速等減速運(yùn)動規(guī)律時(shí)，由于在起始點(diǎn)加速度出現(xiàn)有限值

5、的突然變化，因而產(chǎn)生慣性力的突變，結(jié)果引起剛性沖擊 。,答 案,5.凸輪的基圓半徑就是凸輪理論輪廓線上的最小曲率半徑 。,6.滾子從動件盤形凸輪的實(shí)際輪廓曲線是理論輪廓的等距曲線，因此，實(shí)際輪廓上各點(diǎn)的向徑就等于理論輪廓上各點(diǎn)的向徑減去滾子半徑 。,8.一般說來，在凸輪機(jī)構(gòu)中，尖頂從動件可適應(yīng)任何運(yùn)動規(guī)律而不致發(fā)生運(yùn)動失真 。,7.當(dāng)從動件采用等速運(yùn)動規(guī)律時(shí)，則機(jī)構(gòu)自始至終工作平穩(wěn)不會產(chǎn)生剛性沖擊 。,答 案,9.平底移動從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角恒等于一個(gè)常量 。,10.為了避免從動件運(yùn)動失真，平底從動件凸輪輪廓不能內(nèi)凹 。,二、 填空題,1.凸輪機(jī)構(gòu)是由_、_和_三個(gè)基本構(gòu)件組成 。,2.

6、按凸輪形狀不同凸輪可分為_、_和_ 。,3.維持凸輪與從動件高副接觸封閉的方法有_ 和_。,答 案,4.位移曲線圖是表示_與_之間關(guān)系的曲線。當(dāng)從動件為等速運(yùn)動規(guī)律時(shí)，其位移曲線是一條_線；若為等加速等減速運(yùn)動規(guī)律時(shí)，其位移曲線是一條_線。,6.凸輪輪廓的形狀是由_決定的 。,5.在凸輪機(jī)構(gòu)從動件的常用運(yùn)動規(guī)律中，_運(yùn)動規(guī)律有剛性沖擊；_運(yùn)動規(guī)律有柔性沖擊；_運(yùn)動規(guī)律無沖擊 。,10.凸輪基圓半徑越小，則凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越_， 而凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸越_。,7.凸輪機(jī)構(gòu)幾種常用的從動件運(yùn)動規(guī)律中，_只宜用于低速情況；_宜用于中速但不宜用于高速的情況；而_可在高速下應(yīng)用 。,8.反轉(zhuǎn)法繪制凸輪廓線是給

7、_加上一個(gè)與凸輪的角速度等值反向并繞凸輪軸心轉(zhuǎn)動的角速度。,9.設(shè)計(jì)滾子從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線時(shí)，若發(fā)現(xiàn)凸輪廓線有變尖現(xiàn)象，則在尺寸參數(shù)上應(yīng)采取的措施是_或_。,答案,2.與其它機(jī)構(gòu)相比，凸輪機(jī)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是 _。,A.可實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律 B. 便于潤滑 C. 制造方便易獲得較高的精度 D. 從動件的行程可較大,3.凸輪機(jī)構(gòu)中，若從動件按等速運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動，則最大加速度理論上為_。,A. amax= B. amax=0 C. amax=有限值 D. amax=不定值,A. 慣性力難以平衡 B. 點(diǎn)線接觸易磨損 C. 設(shè)計(jì)較為復(fù)雜 D. 不能實(shí)現(xiàn)間歇運(yùn)動,1.與連桿機(jī)構(gòu)相比，凸輪機(jī)構(gòu)最

8、大的缺點(diǎn)是_ 。,三、 選擇題,答 案,6.為了避免運(yùn)動失真并減少接觸應(yīng)力和磨損，滾子半徑rr 和凸輪理論廓線上的最小曲率半徑min 應(yīng)滿足_。,A. rr min C. rr= min D.不一定,A. 增大基圓半徑 B. 改用滾子推桿 C. 改變凸輪轉(zhuǎn)向 D. 改為偏置直動尖頂推桿,5.對心直動尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)的推程壓力角超過許用值時(shí)，可采用_措施解決。,A. 等速 B. 等加速等減速 C. 擺線 D. 簡諧,4.在凸輪機(jī)構(gòu)中，下述_運(yùn)動規(guī)律既不會產(chǎn)生柔性沖擊也不會產(chǎn)生剛性沖擊，可用于高速場合。,答 案,7.凸輪機(jī)構(gòu)壓力角對凸輪尺寸的影響反映在：如果機(jī)構(gòu)壓力角減少其它參數(shù)不變時(shí)，基圓將_。,A. 增大 B. 減少 C. 不變 D. 不一定,一段直線 B. 一段圓弧 C. 一段拋物線 D. 以凸輪轉(zhuǎn)動中心為圓心的圓弧,8.若要盤形凸輪機(jī)構(gòu)的從動件在某段時(shí)間內(nèi)停止不動，對應(yīng)的凸輪輪廓應(yīng)是_。,答 案,A.兩條廓線相似 B.兩條廓線相同 C.兩條廓線之間的徑向距離相等 D.兩條廓線之間的法向距離相等,10. 滾子從動件盤形凸輪的理論廓線和實(shí)際廓線之間的