第八章凸輪機(jī)構(gòu)

上一頁(yè)下一頁(yè)返回結(jié)束章目錄§8—1凸輪機(jī)構(gòu)概述§8—2凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理第八章凸輪機(jī)構(gòu)第五章凸輪機(jī)構(gòu)上一頁(yè)下一頁(yè)返回結(jié)束教學(xué)要求教學(xué)要求

1.了解凸輪機(jī)構(gòu)的分類、應(yīng)用及特點(diǎn)。

2.了解凸輪輪廓曲線的畫法，熟悉常用位移曲線的畫法。3、掌握基圓半徑、行程、壓力角等基本參數(shù)的概念和它們對(duì)工作的影響。4、掌握凸輪從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其特點(diǎn)和應(yīng)用。

第五章凸輪機(jī)構(gòu)一、本課程知識(shí)體系框架（一）一、本課程知識(shí)體系框架（二）一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成二、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)節(jié)目錄§8—1凸輪機(jī)構(gòu)概述第五章凸輪機(jī)構(gòu)三、凸輪機(jī)構(gòu)的基本類型一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成

利用連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪的輪廓，迫使氣閥的氣門桿往復(fù)移動(dòng)，從而按預(yù)定的時(shí)間打開(kāi)或關(guān)閉氣閥，完成配氣要求。內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)§6—1凸輪機(jī)構(gòu)概述一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成第五章凸輪機(jī)構(gòu)

當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其輪廓迫使從動(dòng)桿往復(fù)擺動(dòng)，通過(guò)固定在從動(dòng)桿上的扇形齒輪，帶動(dòng)橫刀架下部的齒條，使橫刀架前、后移動(dòng)，完成所需要的進(jìn)刀和退刀運(yùn)動(dòng)。自動(dòng)車床走刀機(jī)構(gòu)§6—1凸輪機(jī)構(gòu)概述一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成第五章凸輪機(jī)構(gòu)

當(dāng)圓柱凸輪回轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪上的凹槽迫使撥叉沿軸Ⅲ上左右往復(fù)移動(dòng)，撥動(dòng)軸Ⅱ上的三聯(lián)滑移齒輪滑動(dòng)，使齒輪a、b、c分別與軸Ⅰ上的固定齒輪d、e、f相嚙合，從而使軸Ⅰ獲得三種不同的轉(zhuǎn)速。變速操縱機(jī)構(gòu)一、凸輪機(jī)構(gòu)的基本組成凸輪機(jī)構(gòu)凸輪：通常為主動(dòng)件，并作等速回轉(zhuǎn)或移動(dòng)。從動(dòng)件：擺動(dòng)或移動(dòng)機(jī)架1、概念：（1）凸輪：具有曲線輪廓或凹槽，能控制從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律的構(gòu)件。（具有曲線或曲面輪廓且作為高副元素的構(gòu)件）（2）凸輪機(jī)構(gòu)：含有凸輪的機(jī)構(gòu)。應(yīng)用實(shí)例內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)自動(dòng)車床走刀機(jī)構(gòu)靠模車削機(jī)構(gòu)插齒機(jī)切深機(jī)構(gòu)火柴自動(dòng)裝盒機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)緊線機(jī)構(gòu)繞線機(jī)構(gòu)縫紉機(jī)緊線機(jī)構(gòu)1—凸輪2—挑線板(搖桿)3—機(jī)架圖6-3繞線機(jī)構(gòu)

凸輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊。但凸輪機(jī)構(gòu)中包含有高副，因此不宜傳遞較大的動(dòng)力，此外，凸輪的曲線輪廓加工制造比較復(fù)雜。所以凸輪機(jī)構(gòu)一般適用于實(shí)現(xiàn)特殊要求的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而傳力不太大的場(chǎng)合。二、凸輪機(jī)構(gòu)的分類與特點(diǎn)：按形狀分盤形凸輪移動(dòng)凸輪圓柱凸輪按從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)形式分移動(dòng)從動(dòng)件擺動(dòng)從動(dòng)件按從動(dòng)件端部形狀分尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件曲面從動(dòng)件（一）分類1、按凸輪形狀分（1）盤形凸輪：繞固定軸線轉(zhuǎn)動(dòng)并具有變化半徑的盤形零件。類別盤形外輪廓凸輪盤形槽凸輪原理：靠半徑的變化推動(dòng)從動(dòng)件產(chǎn)生平面運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件在⊥于凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用：一般用于從動(dòng)件行程或擺動(dòng)較小的場(chǎng)合。（2）移動(dòng)凸輪：盤形凸輪r→∞演變而成。*移動(dòng)凸輪通常作往復(fù)直線移動(dòng)*常用于靠模仿型機(jī)械中。§6—1凸輪機(jī)構(gòu)概述第五章凸輪機(jī)構(gòu)

當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)，即成為移動(dòng)凸輪，移動(dòng)凸輪通常作往復(fù)直線移動(dòng)。§6—1凸輪機(jī)構(gòu)概述第五章凸輪機(jī)構(gòu)

（2）柱體凸輪柱體凸輪圓柱凸輪：在圓柱面上開(kāi)有曲線凹槽端面凸輪：在圓柱端面上作出曲線輪廓原理：靠長(zhǎng)度尺寸的變化推動(dòng)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：可用較小徑向尺寸得到較大行程*從動(dòng)件在∥于凸輪軸線的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)*屬于空間凸輪機(jī)構(gòu)（3）錐體凸輪§6—1凸輪機(jī)構(gòu)概述第五章凸輪機(jī)構(gòu)2．按從動(dòng)件的型式分類§6—1凸輪機(jī)構(gòu)概述（二）、凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)第五章凸輪機(jī)構(gòu)

（1）．凸輪機(jī)構(gòu)可以用在對(duì)從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律要求嚴(yán)格的場(chǎng)合?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要任意擬定從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，如運(yùn)動(dòng)軌跡、位移量、速度、加速度和間歇運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與間歇時(shí)間的比例、停歇次數(shù)等。（２）．凸輪機(jī)構(gòu)可以高速起動(dòng)，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。1、優(yōu)點(diǎn)：（1）．凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，兩構(gòu)件接觸處為點(diǎn)接觸或線接觸，單位面積上承載壓力較高，且難以保持良好的潤(rùn)滑，故容易磨損，壽命低。（2）．凸輪機(jī)構(gòu)能傳遞較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，但對(duì)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)特性要求，精確分析和設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線比較困難，制造和維修也較困難。隨著電子計(jì)算機(jī)和數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，凸輪輪廓型面的設(shè)計(jì)、制造將變得方便、容易。2、缺點(diǎn)：一、凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程和有關(guān)參數(shù)二、從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律節(jié)目錄§8—2凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理第五章凸輪機(jī)構(gòu)§6—2凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理一、凸輪機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程和有關(guān)參數(shù)第五章凸輪機(jī)構(gòu)推程（升程）：從動(dòng)件從最近→最遠(yuǎn)的過(guò)程。停程：從動(dòng)件在最近或最遠(yuǎn)處停止不動(dòng)的過(guò)程?；爻蹋簭膭?dòng)件從最遠(yuǎn)→最近的過(guò)程。二、主要參數(shù)1、轉(zhuǎn)角推程運(yùn)動(dòng)角δo：從動(dòng)件從最近→最遠(yuǎn)時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度遠(yuǎn)休止角δs：從動(dòng)件在最遠(yuǎn)處停止不動(dòng)時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)角。回程運(yùn)動(dòng)角δo′：從動(dòng)件從最遠(yuǎn)→最近時(shí)凸輪的轉(zhuǎn)角。近休止角δs′：從動(dòng)件在最近處停止不動(dòng)時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)角。δo+δs+δo′+δs′=360°其中：δs、δs′可以等于零度。2、實(shí)際輪廓線：直接與從動(dòng)件接觸的凸輪廓線。3、理論輪廓線：凸輪從動(dòng)件的參考點(diǎn)（尖端、滾子中心、平底中點(diǎn)）在凸輪平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡。尖頂從動(dòng)件：理論廓線與實(shí)際廓線重合。滾子從動(dòng)件：理論廓線與實(shí)際廓線法向等距（滾子半徑）平底從動(dòng)件：理論廓線與實(shí)際廓線接近。4、基圓：以凸輪回轉(zhuǎn)中心為圓心以凸輪理論廓線的最小半徑為半徑所作的圓。ro尖頂從動(dòng)件：基圓與實(shí)際廓線相切滾子從動(dòng)件：基圓與實(shí)際廓線相交5、位移S:凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，從動(dòng)件對(duì)應(yīng)移動(dòng)的距離。6、行程h:從動(dòng)件所能達(dá)到的最大位移。（理論廓線的半徑差）7.壓力角α：a

a

↑→F2

↑

F1→效率η↓當(dāng)α大于一定值,將自鎖.一般,推程α≤30

(移動(dòng))

α≤45(擺動(dòng)) 回程α≤70—80

ｔｔνFF1＝Fｃｏｓα（有效分力）F2＝Fｓｉｎα（有害分力）凸輪理論廓線上某點(diǎn)的法線方向和從動(dòng)件速度方向所夾的銳角。（半徑最小、最大的點(diǎn)=0°）F2F1F影響凸輪機(jī)構(gòu)工作性能的參數(shù)有：rt、r0、α參數(shù)對(duì)工作的影響參數(shù)要求滾子半徑rt<ρ理論min實(shí)際廓線為光滑曲線，能得到預(yù)定運(yùn)動(dòng)規(guī)律為使運(yùn)動(dòng)不失真，rt<ρ理論min,一般取rt<0.8ρ理論minrt=ρ理論min實(shí)際廓線上有尖點(diǎn)，磨損后運(yùn)動(dòng)失真rt>ρ理論min實(shí)際廓線上有叉形，加工中被切去，運(yùn)動(dòng)失真參數(shù)對(duì)工作的影響參數(shù)要求壓力角α↑，有效分力↓，有害分力↑，當(dāng)α增大到某一數(shù)值時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)自鎖而卡死

移動(dòng)從動(dòng)件

擺動(dòng)從動(dòng)件推程α≤30°α≤45°回程α≤70°—80°α≤70°—80°基圓半徑ro↑，α↓，受力情況好，但機(jī)構(gòu)尺寸大在保證α不超過(guò)許用值時(shí)，才考慮減小roro↓,α↑,機(jī)構(gòu)尺寸減小，但受力變壞，且滾子半徑也減小，運(yùn)動(dòng)易失真轉(zhuǎn)角凸輪由起始位置（一般為距回轉(zhuǎn)中心最近點(diǎn)），經(jīng)一定時(shí)間后轉(zhuǎn)過(guò)的角度基圓以凸輪理論輪廓上最小半徑所作的圓推程從動(dòng)件從最低位置升到最高位置的過(guò)程回程從動(dòng)件從最高位置降到最低位置的過(guò)程遠(yuǎn)休止角從動(dòng)件在最高位置停止不動(dòng)，與此對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角近休止角從動(dòng)件在最低位置（基圓弧上）停止不動(dòng)，與此對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角推程角推動(dòng)從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)推程時(shí)的凸輪轉(zhuǎn)角回程角與回程相對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角行程移動(dòng)從動(dòng)件在推程或回程中移動(dòng)的最大距離位移表示凸輪轉(zhuǎn)過(guò)一角度，從動(dòng)件對(duì)應(yīng)移動(dòng)的距離位移曲線表示從動(dòng)件位移S和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線速度曲線表示從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線加速度曲線表示從動(dòng)件加速度和凸輪轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線1.基圓、基圓半徑r02.推程運(yùn)動(dòng)角δ03.遠(yuǎn)休止角δs4.回程運(yùn)動(dòng)角δ0′5.近休止角δs'6.轉(zhuǎn)角、位移S7.行程(升程)hr0Shδ0δSδ0′δs'wABCD已知:凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),求:

（1）凸輪的基圓半徑,（2）轉(zhuǎn)動(dòng)90之后的壓力角理論輪廓基圓基圓1.含有

的機(jī)構(gòu)稱為凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)主要由

、

和

三個(gè)基本構(gòu)件組成。在凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪通常為

件并作

或

。2.僅具有

尺寸變化并繞其

旋轉(zhuǎn)的凸輪稱為盤形凸輪,盤形凸輪分為

和

兩種。3.當(dāng)盤形凸輪的回轉(zhuǎn)中心趨于

時(shí)，即成為移動(dòng)凸輪,移動(dòng)凸輪通常作

運(yùn)動(dòng)，多用于

機(jī)械中。4.

凸輪和

凸輪統(tǒng)稱柱體凸輪。5.凸輪從動(dòng)件與凸輪的接觸形式有

、

、

、

等四種，在傳力較大的機(jī)構(gòu)中，應(yīng)采用

式。凸輪凸輪從動(dòng)件機(jī)架主動(dòng)件等速轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)徑向軸線盤形外輪廓凸輪盤形槽凸輪無(wú)窮遠(yuǎn)往復(fù)直線移動(dòng)靠模仿形圓柱端面尖頂從動(dòng)件滾子從動(dòng)件平底從動(dòng)件曲面從動(dòng)件滾子6.凸輪機(jī)構(gòu)是點(diǎn)接觸的高副機(jī)構(gòu)。﹝﹞7.凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于機(jī)械自動(dòng)化控制。﹝﹞8.圓柱凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪與從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)在同一平面內(nèi)。﹝﹞9.凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，凸輪與從動(dòng)件接觸處難以保持好的潤(rùn)滑而易磨損。﹝﹞10.凸輪機(jī)構(gòu)可以高速起動(dòng)，且動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。﹝√

﹞11.對(duì)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性要求高、傳力小、速度低的凸輪機(jī)構(gòu)，常用的從動(dòng)件形式為

。A.尖頂式B.滾子式C.平底式D.曲面式12.

可使從動(dòng)件得到較大的行程。A.盤形凸輪機(jī)構(gòu)B.移動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)C.圓柱凸輪機(jī)構(gòu)×√AC×√§6—2凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理二、常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律第五章凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的位移曲線直觀地表示了從動(dòng)件的位移變化規(guī)律，是凸輪輪廓設(shè)計(jì)的依據(jù)1、等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律：從動(dòng)件上升或下降的速度為一常數(shù)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。剛性沖擊：由于加速度發(fā)生無(wú)窮大突變引起的沖擊位移曲線：斜直線應(yīng)用：凸輪作低速回轉(zhuǎn)、從動(dòng)件質(zhì)量小和輕載的場(chǎng)合。應(yīng)用實(shí)例：自動(dòng)進(jìn)刀機(jī)構(gòu)§6—2凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理第五章凸輪機(jī)構(gòu)修正圓弧半徑r可取行程h的1/2。圖中虛線即為修正后的位移曲線，MN為兩修正圓弧所在圓的內(nèi)公切線。為了避免產(chǎn)生剛性沖擊，通常在產(chǎn)生剛性沖擊的位移曲線轉(zhuǎn)折處采取用圓弧過(guò)渡的方法進(jìn)行修正§6—2凸輪機(jī)構(gòu)的工作原理第五章凸輪機(jī)構(gòu)2．等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律通常，加速段和減速段的時(shí)間相等，位移也相等（h/2），加速度的絕對(duì)值也相等。從動(dòng)件在行程（如推程）中先作等加速運(yùn)動(dòng)（上升），后作等減速運(yùn)動(dòng)（上升）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律柔性沖擊：加速度發(fā)生有限值的突變

位移曲線：拋物線速度曲線：斜直線應(yīng)用：凸輪作中速回轉(zhuǎn)，從動(dòng)件質(zhì)量不大和輕載的場(chǎng)合應(yīng)用實(shí)例：內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中：凸輪的輪廓形狀取決于從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于機(jī)器的工作要求。使用過(guò)程中：從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的理論輪廓曲線1、如圖6-11所示的凸輪機(jī)構(gòu)的S-δ曲線，試回答；1）、凸輪轉(zhuǎn)過(guò)______________范圍時(shí)，從動(dòng)件為升程且從動(dòng)件作______________運(yùn)動(dòng)規(guī)律；2）、凸輪從φ2轉(zhuǎn)到φ3時(shí)，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)速度V=_____；3）、凸輪從___轉(zhuǎn)到____時(shí)，從動(dòng)件的位移曲線為斜直線，在這個(gè)過(guò)程中從動(dòng)件作_________運(yùn)動(dòng)規(guī)律；φ1φ2φ3φ4φ5φOs0-φ2等加速等減速0φ3φ4等速運(yùn)動(dòng)1、凸輪機(jī)構(gòu)中，以下各選項(xiàng)中最可能是從動(dòng)件周期的是﹝﹞。A．從動(dòng)件推程時(shí)間B．從動(dòng)件推程回程時(shí)間之和C．凸輪轉(zhuǎn)一周時(shí)間D．從動(dòng)件回程時(shí)間2、凸輪的﹝﹞決定從動(dòng)件預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。A．轉(zhuǎn)速B.結(jié)構(gòu)形狀C.實(shí)際輪廓曲線D.理論輪廓曲線3、凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)向改變則從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也改變。﹝﹞4、在盤形凸輪機(jī)構(gòu)中，為防止直動(dòng)式從動(dòng)件在運(yùn)動(dòng)中突然自鎖，一般規(guī)定推程壓力角﹝﹞。A．α≤30°B．α＞30°C．α≤45°D．α≤80°5．凸輪機(jī)構(gòu)（）的大小主要影響其承載能力。A．滾子半徑rtB．基圓半徑r0

C．壓力角αD．理論輪廓曲線6．通常對(duì)于擺動(dòng)從動(dòng)件的凸輪機(jī)構(gòu)，要求推程時(shí)的壓力角應(yīng)滿足的范圍要求是（）。A.α≤200B.α≤300

C.α≤450D.α≤8001.從動(dòng)件自最低位置升到最高位置的過(guò)程稱為

，推動(dòng)從動(dòng)件實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程相對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角稱為

。2.凸輪理論輪廓曲線上某點(diǎn)的法線方向，即為從動(dòng)件的

與從動(dòng)件

之間所夾的銳角，稱為凸輪在該點(diǎn)的

。3.從動(dòng)件的位移s與凸輪轉(zhuǎn)角φ的關(guān)系可用

表示。等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線為一條

，等加速和等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線是

。推程運(yùn)動(dòng)角所受力的方向運(yùn)動(dòng)方向位移曲線斜直線拋物線壓力角推程4.等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律凸輪機(jī)構(gòu)在從動(dòng)件速度變化時(shí)將產(chǎn)生沖擊，因此只適用于凸輪作

、從動(dòng)件質(zhì)量較小和

的場(chǎng)合。5.從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于

，凸輪的輪廓形狀取決于

。6.凸輪轉(zhuǎn)速較高時(shí)，為避免剛性沖擊，從動(dòng)件常采用

運(yùn)動(dòng)規(guī)律。7.從動(dòng)件常用的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

和

，前者的位移曲線是

，工作中產(chǎn)生

沖擊；后者的位移曲線是

，工作中產(chǎn)生

沖擊。低速機(jī)器的工作要求從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律斜直線剛性拋物線柔性輕載8.不同類型的從動(dòng)件采用同一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律，所用的凸輪輪廓是相同的。﹝﹞9.滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的工作輪廓即為理論輪廓。﹝﹞10.凸輪的輪廓曲線決定了從動(dòng)件的位移、速度和加速度的變化規(guī)律。﹝﹞11.凸輪的基圓半徑越大，壓力角就越小，有害分力越小，因此基圓半徑越大越好。﹝﹞×√××12.壓力角的大小影響凸輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，但不影響機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)性能。﹝﹞13.為避免柔性沖擊，可采用r=h/2的過(guò)渡圓弧修正凸輪輪廓。﹝﹞14.（）決定從動(dòng)件預(yù)定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。A.凸輪轉(zhuǎn)速B.凸輪形狀C.凸輪輪廓曲線D.基圓半徑大小15.有一滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，若凸輪不變，改用尖頂從動(dòng)件，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律（）。A.不會(huì)改變B.不一定改變C.會(huì)改變D.以上都不對(duì)××CC16.對(duì)移動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)限制推程時(shí)的壓力角為（）A.α≤45°B.α>45°C.α≤70°～80°D.α≤30°17.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移曲線是（）。A.直線B.拋物線C.雙曲線D.兩個(gè)半圓弧線18.產(chǎn)生剛性沖擊的原因是（）。A.速度無(wú)窮大B.加速度無(wú)窮大C.速度為零D.加速度為零DBB畫尖頂式從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)圖并在圖中標(biāo)出相關(guān)參數(shù)：基圓半徑r0、行程h和推（回）程角、遠(yuǎn)（近）休止角及實(shí)際輪廓線。下圖6-9所示為一凸輪機(jī)構(gòu)，分析并回答以下問(wèn)題：（1）該機(jī)構(gòu)適用于_____（高速、低速）、作用力___（大、?。┑膱?chǎng)合；（2）要使該機(jī)構(gòu)的從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等加速等減速，則必須改變凸輪的____________，此時(shí)該機(jī)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生_____沖擊。圖6-9低速小輪廓形狀柔性（3）該機(jī)構(gòu)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)45o時(shí)，該機(jī)構(gòu)將作____（上升、下降）運(yùn)動(dòng)，在圖中作出此時(shí)的壓力角。（4）該機(jī)構(gòu)的行程為_(kāi)____，推程角為_(kāi)___。（5）該機(jī)構(gòu)推程時(shí)必須滿足______。條件才能避免產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，若不滿足該條件時(shí)，可以適當(dāng)增大__________來(lái)滿足要求。圖6-9上升24180oα≤30°基圓半徑如圖6-6所示的凸輪機(jī)構(gòu)，已知圓盤凸輪逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，其半徑r=25mm，凸輪回轉(zhuǎn)中心“O2”距圓盤幾何中心“O1”的距離e=10mm，試解答下列問(wèn)題：1.指出實(shí)際輪廓線和理論輪廓線，畫出基圓；實(shí)際輪廓曲線理論輪廓曲線2.從動(dòng)件的推程運(yùn)動(dòng)角為_(kāi)___度，回程運(yùn)動(dòng)角為_(kāi)___度；畫出當(dāng)凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°后，從動(dòng)件的位移s，標(biāo)出從動(dòng)件的行程h，并求出行程h=_____；（3）分別畫出在圖示位置接觸和在D點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角，當(dāng)凸輪A、B兩點(diǎn)與從動(dòng)件接觸時(shí)，壓力角為_(kāi)_度；18018020mm

0【解題思路】本題主要考查了凸輪機(jī)構(gòu)基本參數(shù)的計(jì)算、畫法及其對(duì)傳動(dòng)性能的影響。解題時(shí)可從以下幾個(gè)方面入手：⑴一組關(guān)系：設(shè)計(jì)時(shí)“工作要求→從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律→凸輪輪廓形狀”；應(yīng)用時(shí)“凸輪輪廓形狀→從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律→工作要求”；⑵三曲線一位移：三曲線即“理論輪廓曲線”、“實(shí)際輪廓曲線”、“基圓”；一位移即“行程”。它們之間的關(guān)系表現(xiàn)為：實(shí)際輪廓曲線與理論輪廓曲線隨著從動(dòng)件形狀不同二者可能“重合”、“徑向等距”或“近似形”；基圓的半徑為理論輪廓曲線的最小曲率半徑；行程為最大理論輪廓曲線與最小理論輪廓曲線的差值；⑶一個(gè)角度：壓力角。作法強(qiáng)調(diào)“參考點(diǎn)”、“從動(dòng)件的兩個(gè)方向”；從傳力性能的角度限制其范圍。方法歸納：⑴“3”“2”“1”“1”：凸輪機(jī)構(gòu)作圖中常見(jiàn)的“3”（理論廓線、實(shí)際廓線、基圓）、“2”（主動(dòng)件回轉(zhuǎn)方向、從動(dòng)件移動(dòng)方向）、“1”（壓力角）、“1”（從動(dòng)件位移）；⑵一個(gè)習(xí)慣：反轉(zhuǎn)法；⑶位移與距離：從動(dòng)件的位移和距離是兩個(gè)不同的概念，在主動(dòng)件連續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，兩者時(shí)而相同，時(shí)而不同。實(shí)際中必須注意區(qū)分。⑷影響傳動(dòng)性能的三個(gè)參數(shù)：基圓、壓力角、滾子半徑。2．如圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)，已知圓盤凸輪回轉(zhuǎn)方向如圖所示，其半徑為25mm，滾子半徑rT=5mm，凸輪回轉(zhuǎn)中心O距圓盤幾何中心O′的距離e=10mm。試分析并回答以下各題：（1）作出基圓和圖示位置的壓力角，并求出回程中最大壓力角αmax=

；（2）標(biāo)出從動(dòng)件的升程；arcsin1/3（3）指出壓力角為0°的點(diǎn)；（4）從動(dòng)件的升程h為

mm，當(dāng)凸輪軸圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90度后，從動(dòng)件的位移S=

mm；（5）當(dāng)力F一定時(shí)，壓力角越大，機(jī)構(gòu)的

分力越大，機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)就越

；當(dāng)壓力角增大到某一數(shù)值時(shí)，從動(dòng)件會(huì)出現(xiàn)

現(xiàn)象。因此規(guī)定該機(jī)構(gòu)推程時(shí)的壓力角α應(yīng)控制在

的范圍內(nèi)；α≤30o2011.72有害緊湊自鎖（6）若凸輪實(shí)際廓線不變，而將滾子半徑變?yōu)閞T=10mm，則從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律

，升程h

，推程中αmax；（7）若凸輪角速度ω=π/5rad/s，則從動(dòng)件在一個(gè)周期內(nèi)的平均速度為

。改變不變減小4mm/s如圖1-1-4所示擺動(dòng)滾子從動(dòng)件圓盤凸輪機(jī)構(gòu)中，滾子中心為B，凸輪O′以角速度ω逆時(shí)針?lè)较蚶@轉(zhuǎn)動(dòng)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)。試在圖上完成下列各題：⑴畫出理論輪廓曲線、基圓。⑵標(biāo)出圖示位置時(shí)的壓力角α。例題2已知:凸輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),求:凸輪的基圓半徑,轉(zhuǎn)動(dòng)90之后的壓力角解：基圓速度方向？理論輪廓基圓1、圖6-2示機(jī)構(gòu)中，鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿的尺寸為：AB=15mm，BC=50mm，CD=15mm，DA=50mm，偏心輪中心為C點(diǎn)，其半徑r=30mm，AB順時(shí)針傳動(dòng)，試解答：（1）該機(jī)構(gòu)由_________與_______________兩個(gè)典型機(jī)構(gòu)組成；輪1的基圓半徑為_(kāi)__mm；從動(dòng)件2在圖示位置的壓力角為_(kāi)__度；當(dāng)AB桿轉(zhuǎn)至BC桿共線時(shí)，從動(dòng)件2的壓力角為_(kāi)__度；

凸輪機(jī)構(gòu)平行四邊形機(jī)構(gòu)3015

0

當(dāng)主動(dòng)件AB桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)構(gòu)___（有、無(wú)）死點(diǎn)位置；當(dāng)AB桿由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90度時(shí)，從動(dòng)件2的位移s=__________mm；（5）從動(dòng)件2的升程h=____mm。

有30圖示為繞線機(jī)，線軸轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿右旋，試回答下列問(wèn)題：該繞線機(jī)由_____傳動(dòng)和_____凸輪機(jī)構(gòu)組成。（2）圖示線軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向?yàn)開(kāi)____。蝸桿盤形向下（3）該凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件多用于傳力__、速度___、傳動(dòng)靈敏的場(chǎng)合。為避免該機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖現(xiàn)象，凸輪機(jī)構(gòu)推程壓力角應(yīng)小于等于_____度。凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角越小，凸輪輪廓曲線越____（平直、彎曲）。δs=___

。（5）該機(jī)構(gòu)屬于____（高副、低副）機(jī)構(gòu)。小低45平直00高副如左圖所示滾子擺動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪1為主動(dòng)件，以角速度順時(shí)針等速轉(zhuǎn)動(dòng)，圖中示意畫出了凸輪的部分廓線KK，廓線上的MN段為圓心在A點(diǎn)的一段圓弧，其半徑為廓線上的最小向徑，2為擺動(dòng)從動(dòng)件，3為機(jī)架。（1）在原圖上畫出凸輪的基圓，并標(biāo)注出基圓半徑r0；（2）在圖示位置，從動(dòng)件上的滾子與凸輪廓線在C點(diǎn)接觸，請(qǐng)?jiān)谠瓐D上標(biāo)出在該位置時(shí)的壓力角；（3）若本題中的從動(dòng)件選用如右圖所示的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，推程角120°，在右圖中補(bǔ)全從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)的位移曲線和加速度曲線。右圖中的運(yùn)動(dòng)線圖所表示的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是

運(yùn)動(dòng)規(guī)律，該運(yùn)動(dòng)規(guī)律有柔性沖擊，一般適用于

（低、中、高）速，

（輕、重）載。等加速等減速中

輕如圖所示為組合機(jī)構(gòu)，四桿機(jī)構(gòu)各桿長(zhǎng)度為lAB=104mm，lAD=132mm，lBC=78mm，lCD=96mm，凸輪1繞O點(diǎn)作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，其外輪廓MN是以O(shè)為圓心的一段圓弧，它的回轉(zhuǎn)半徑r最小。分析該機(jī)構(gòu)，解答下列問(wèn)題：（1）構(gòu)件1、2和5組成的機(jī)構(gòu)中，構(gòu)件2的擺動(dòng)角度一般應(yīng)盡可能

（大、?。唬?）為了保證構(gòu)件2有較好的傳動(dòng)性能，一般規(guī)定，該機(jī)構(gòu)在推程時(shí)，壓力角應(yīng)滿足

要求；小≤45o

（3）凸輪

半徑的取值與壓力角有關(guān);（4）圖示情況下，該組合機(jī)構(gòu)

（能、不能）將構(gòu)件4作主動(dòng)件;（5）構(gòu)件1、2、5組成的機(jī)構(gòu)中，若從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為等加速等減速運(yùn)動(dòng)，則機(jī)構(gòu)存在

沖擊，故該運(yùn)動(dòng)規(guī)律只適用于

（高速重載、中速輕載、高速輕載）的場(chǎng)合;基圓

柔性

不能中速輕載（6）在圖中作出凸輪機(jī)構(gòu)的基圓;（7）在圖中作出凸輪運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，構(gòu)件2的壓力角。1、補(bǔ)齊圖6-5中尖頂對(duì)心移動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的部分運(yùn)動(dòng)線圖，并回答：（1）指出有剛性沖擊位置的點(diǎn)：____，柔性沖擊位置的點(diǎn)：____________。（2）若改為滾子式從動(dòng)件，則運(yùn)動(dòng)規(guī)律_____（改變，不改變）；（3）在推程運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，若不發(fā)生自鎖，則必須有______條件。123456760012001800240030003600

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