習(xí)題課連桿與凸輪20111128

1、基礎(chǔ)知識回顧基礎(chǔ)知識回顧 鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)有曲柄的條件：（1）最短桿長度+最長桿長其余兩桿長度之和；（2）最短桿為連架桿或機(jī)架。 如果鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)各桿長度滿足桿長條件，當(dāng)最短桿為連架桿時(shí)，則機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；當(dāng)最短桿為機(jī)架時(shí)，則機(jī)構(gòu)為雙曲柄雙曲柄機(jī)構(gòu)；當(dāng)最短桿的相對桿為機(jī)架時(shí)，機(jī)構(gòu)為雙搖桿雙搖桿機(jī)構(gòu)。 如果各桿長度不滿足桿長條件，則機(jī)構(gòu)無周轉(zhuǎn)副，此時(shí)不論以何桿為機(jī)架，機(jī)構(gòu)均為雙搖桿機(jī)構(gòu)。 極位夾角極位夾角、急回運(yùn)動、行程速比系數(shù)、急回運(yùn)動、行程速比系數(shù)K四桿機(jī)構(gòu)的傳動角四桿機(jī)構(gòu)的傳動角最小傳動角最小傳動角min 死點(diǎn)死點(diǎn)四桿機(jī)構(gòu)的傳動角四桿機(jī)構(gòu)的傳動角 連桿與從動

2、件之間所夾的銳角稱為四桿機(jī)構(gòu)在此位置的傳動角。且=9090 為了保證機(jī)構(gòu)傳力性能良好，應(yīng)使min4050最小傳動角最小傳動角 對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，min出現(xiàn)在主動件曲柄與機(jī)架共線的兩位置之一。死點(diǎn)死點(diǎn) 對于曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，以搖桿為主動件，則當(dāng)連桿與從動件曲柄共線時(shí)，機(jī)構(gòu)的傳動角=0，這時(shí)主動件通過連桿作用于從動件上的力恰好通過其回轉(zhuǎn)中心，出現(xiàn)了不能使構(gòu)件（從動件曲柄）轉(zhuǎn)動的“頂死”現(xiàn)象，機(jī)構(gòu)的這種位置稱為“死點(diǎn)”。1. 1. 曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為原動件時(shí)，機(jī)構(gòu)是否曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為原動件時(shí)，機(jī)構(gòu)是否一定存在急回運(yùn)動，且一定無死點(diǎn)？為什么？一定存在急回運(yùn)動，且一定無死點(diǎn)？為什么？ 曲柄

3、搖桿機(jī)構(gòu)中，當(dāng)以曲柄為原動件時(shí)，若從動件搖桿的空回行程速度大于工作行程速度，即行程速比系數(shù)K1或極位夾角0，則該機(jī)構(gòu)存在急回特性，否則無急回特性。2. 2. 四桿機(jī)構(gòu)中的極位和死點(diǎn)有何異同？四桿機(jī)構(gòu)中的極位和死點(diǎn)有何異同？ （1）相同點(diǎn)：極位和死點(diǎn)都出現(xiàn)在曲柄與連桿共線的位置。 （2）不同點(diǎn)：極位出現(xiàn)在四桿機(jī)構(gòu)中以曲柄為原動件；死點(diǎn)出現(xiàn)在四桿機(jī)構(gòu)中以搖桿為原動件。 基本概念題基本概念題3. 試說明對心曲柄滑塊機(jī)構(gòu)當(dāng)以曲柄為主動件時(shí)，其傳動角在何處最大？何處最??？4. 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)，已知lBC=50mm，lDC=35mm，lAD=30mm，試問：（1）若此機(jī)構(gòu)為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，且AB桿為曲柄，

4、lAB最大值為多少？（2）若此機(jī)構(gòu)為雙曲柄機(jī)構(gòu)，lAB最大值為多少？（3）若此機(jī)構(gòu)為雙搖桿機(jī)構(gòu)，lAB應(yīng)為多少？（4）若lAB=15mm，則該機(jī)構(gòu)的行程速度比系數(shù)K=？極位夾角=？最小傳動角min=？ 5. 圖示鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)中，各桿長度為l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，試求：（1）當(dāng)取桿4為機(jī)架時(shí)，該機(jī)構(gòu)的極位夾角、桿3的最大擺角 、最小傳動角min和行程速比系數(shù)K；（2）當(dāng)取桿1為機(jī)架時(shí)，將演化成何種類型的機(jī)構(gòu)？為什么？并說明這時(shí)C、D兩個(gè)轉(zhuǎn)動副是周轉(zhuǎn)副還是擺轉(zhuǎn)副；（3）當(dāng)取桿3為機(jī)架時(shí)，又將演化成何種機(jī)構(gòu)？這時(shí)A、B兩個(gè)轉(zhuǎn)動副是否仍為周轉(zhuǎn)副？ 6. 圖示連桿

5、機(jī)構(gòu)中，已知各構(gòu)件的尺寸為lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm；構(gòu)件AB為原動件，沿順時(shí)針方向勻速回轉(zhuǎn)，試確定：（1）四桿機(jī)構(gòu)ABCD的類型；（2）該四桿機(jī)構(gòu)的最小傳動角min；（3）滑塊F的行程速度變化系數(shù)K。凸輪機(jī)構(gòu)基本概念題凸輪機(jī)構(gòu)基本概念題1. 何謂凸輪工作廓線的變尖現(xiàn)象和推桿運(yùn)動的失真現(xiàn)象？它對凸輪機(jī)構(gòu)的工作有何影響？如何加以避免？答：（1）對于外凸的凸輪輪廓曲線，其工作廓線的曲率半徑等于理論廓線的曲率半徑與滾子半徑之差，即a=rr。所以，若=rr，則工作廓線的曲率半徑為零，于是工作廓線將出現(xiàn)尖點(diǎn)，稱之為變尖現(xiàn)象；若若rr，則工作廓線的曲率半徑

6、為負(fù)值，致使推桿不能按預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動，稱之為失真現(xiàn)象。（2）出現(xiàn)變尖現(xiàn)象時(shí)，凸輪輪廓在尖點(diǎn)處很容易磨損；出現(xiàn)失真現(xiàn)象時(shí)，制造凸輪時(shí)，將切除有用的工作廓線，致使推桿不能按預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律運(yùn)動。（3）對于外凸的凸輪輪廓曲線，一方面應(yīng)使?jié)L子半徑rr小于理論廓線的最小曲率半徑min，且min一般不應(yīng)小于15mm。如果不能滿足此要求，就應(yīng)增大基圓半徑或者適當(dāng)減小滾子半徑；有時(shí)則比尋修改推桿的運(yùn)動規(guī)律，使凸輪工作廓線上出現(xiàn)尖點(diǎn)的地方代以合適的曲線。另一方面，滾子的尺寸還受其強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)的限制，不能做得太小，通常去滾子半徑rr=（0.10.5）r0。2. 力封閉與幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角的確定是否一樣？

7、為什么？3. 一滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)推桿滾子的直徑偏小，欲改用較大的滾子，問是否可行？為什么？4. 一對心直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)推程壓力角稍偏大，擬采用推桿偏置的辦法來改善，問是否可行？為什么？ 2.答：力封閉與幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角的確定不一樣。因?yàn)榱Ψ忾]凸輪機(jī)構(gòu)在回程時(shí)，利用推桿的重力、彈簧力來使推桿與凸輪保持接觸，故不存在自鎖現(xiàn)象；而幾何形狀封閉凸輪機(jī)構(gòu)利用凸輪對推桿的作用力來回程，故存在自鎖現(xiàn)象。3.答：不可行。因?yàn)橥馆喞碚摾€與實(shí)際廓線的法向距離為滾子半徑，如果不改變凸輪的實(shí)際廓線，只改變滾子半徑，那么得到的理論廓線將與實(shí)際要求不符。4.答：可行。因?yàn)?/p>

8、壓力角的正切值為： 由上式可知，通過選擇合適的偏置方向（順左逆右）且加大偏距e，可使壓力角減小，以改善受力情況。/ddstan21220sere5. 在圖示機(jī)構(gòu)中，哪個(gè)是正偏置？哪個(gè)是負(fù)偏置？根據(jù)教材說明偏置方向?qū)ν馆唹毫怯泻斡绊?？答：?）圖（a）、（b）均為正偏置。（2）由式可知，通過選擇合適的偏置方向（正偏置），可使壓力角減小，以改善受力情況；而若為負(fù)偏置，則壓力角將增大。 (a) (b)上面的解答是錯(cuò)誤的，上面的解答是錯(cuò)誤的，(a)位移位移s及及(b)轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)角都錯(cuò)誤的。都錯(cuò)誤的。正確解答見下頁正確解答見下頁6.試標(biāo)出上題（a）圖在圖示位置時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90后推桿的位移；并標(biāo)出（b）圖推桿從圖示位置升高位移s時(shí)，凸輪的轉(zhuǎn)角和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。正確解答正確解答6（a）正確解答正確解答6（b）7.7.在下圖所示凸輪機(jī)構(gòu)中ul=1mm/mm，=1rad/s。試求：（1）凸輪的理論廓線和基圓；（2）圖示位置時(shí)機(jī)構(gòu)的壓力角；