3凸輪機構(gòu)習(xí)題答案

1、3-1什么樣的構(gòu)件叫凸輪什么樣的機構(gòu)是凸輪機構(gòu)凸輪機構(gòu)的功用是什么 答：凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件。凸輪機構(gòu)一般是由凸輪，從動件和機架三個構(gòu)件組成的高副機構(gòu)。凸輪通常作連續(xù)等 速轉(zhuǎn)動，從動件根據(jù)使用要求設(shè)計使它獲得一左規(guī)律的運動，凸輪機構(gòu)能實現(xiàn)復(fù)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(gòu)主要作用是使從動桿按照工作要求完成各種復(fù)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(gòu)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(gòu)，滾子半徑的大小常常影響到凸輪實際輪廓曲線的形狀，

2、設(shè) 計時要選擇合適的滾子半徑，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(gòu)，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，即凸輪在原理論屎線不變的情況下，作英 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娜曲線，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(gòu)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，將造成所受的正壓力越大，甚至達(dá)到無窮大而岀現(xiàn)自鎖，因

3、而，從 減小推力，避免自鎖，使機構(gòu)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(gòu)的凸輪輪廓曲線一定要外凸?jié)L子直動從動件盤形 凸輪機構(gòu)的凸輪輪酬曲線卻允許內(nèi)凹，而且內(nèi)凹段一左不會出現(xiàn)運動失真答：對于平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，只有凸輪娜線外凸，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(gòu)，凸輪實際廓線是沿理論廉 線，以滾子半徑為間距，作英法向等距曲線得到的，當(dāng)凸輪輪酬曲線內(nèi)凹時，實際屎線各點 的曲率半徑為對應(yīng)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 線各點的曲率半徑都大于零，所以可以正常運動并且不會出

4、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(gòu)有何影響用作圖法求題3-5圖中各凸輪由圖示位程 逆轉(zhuǎn)45。時，凸輪機構(gòu)的壓力角，并標(biāo)在題3-5圖中。答：從動件所受作用力F與受力點速度u間所夾的銳角稱為凸輪機構(gòu)的壓力角，用a表示。Fv = FsinaF、= F cosa由上述關(guān)系式知，壓力角a愈大，有效分力尸y愈小，有害分力尸X愈大。當(dāng)a角大到 某一數(shù)值時，必將會岀現(xiàn)的情況。這時，不論施加多大的片力，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(gòu)的正常工作，必須對凸輪機構(gòu)的壓力角進(jìn)行限 制。（a）（b）（c）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(gòu)，凸輪為

5、/? = 30/72/7/的偏心圓,AO = 20mm ,試求:（1）基圓半徑和升程：（2）推程運動角、回程運動角、遠(yuǎn)休止角和近休止角：（3）凸輪機構(gòu)的最大壓力角和最小壓力角：（4）從動件的位移s,速度V和加速度的方程；（5）若凸輪以（O=0rad/s回轉(zhuǎn)，當(dāng)AO成水平位置時，從動件的速度。解：（1）基圓半徑：心=R-花=30-20 = 10 mm：升程：/? = 2AO = 2x20 = 40 mm。（2）推程運動角：=180；回程運動角：島=1800：遠(yuǎn)休止角：6=0。；近休止角：久= 0。(3)由于平底垂直于導(dǎo)路的平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)的壓力角恒等于零，所以 amax = min =

6、 。（5）如圖所示，取力0連線與水平線的夾角為凸輪的轉(zhuǎn)角5,貝IJ：推桿的位移方程為：5 = /e-OAcos-/; =30-20cos-10 = 20（l-cosJ）；推桿的速度方程為：v = 20d?sinJ：推桿的加速度方程為：6/ = 20y2cosJo（6）若3 = Wmd/s , AO成水平位置時，5 = 90。或270% 所以推桿的速度為：v = （20x1 Osin 3）mm/s = 200”/s。3-7題3-7圖所示為偏程尖頂直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，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 = 8訕,rb = 5mm ,OC = OD = 30加加，ZCOD = 30, 試求：（1）從動件的升程力，凸輪的推程運動角回程運動角心和遠(yuǎn)休止角；（2）從動件推程最大圧力角4那的數(shù)值及出現(xiàn)的位置：（3）從動件回程最大壓力角Qmdx的數(shù)值及出現(xiàn)的位垃。題3-7圖解：取尺寸比例尺=0.00m/mm作圖，得（1）推桿的升程為h = 27