凸輪機(jī)構(gòu)習(xí)題解答

1、第9章凸輪機(jī)構(gòu)及其設(shè)計(jì)的重點(diǎn)知識(shí)1.凸輪機(jī)構(gòu)的分類分類依據(jù)凸輪形狀推桿形狀推桿運(yùn)動(dòng)形式維持局副方法盤 形 凸 輪移 動(dòng) 凸 輪圓 柱 凸 輪尖 端 推 桿滾 子 推 桿平 底 推 桿直動(dòng)推桿擺動(dòng)推桿力 封 閉幾何封閉對(duì) 心 直 動(dòng)偏 置 直 動(dòng)槽 凸 輪等 寬 凸 輪等 徑 凸 輪共 物 凸 輪2.推桿的運(yùn)動(dòng)形式基本概念：基圓、基圓半徑、推程、行程、推程運(yùn)動(dòng)角、回程、回程運(yùn)動(dòng)角、休止、遠(yuǎn) 休止角、近休止角、壓力角。常 用 運(yùn) 動(dòng) 形 式運(yùn)動(dòng)規(guī)律動(dòng)力特性適用場(chǎng)合沖擊性質(zhì)發(fā)生位置等速運(yùn)動(dòng)剛性沖擊開(kāi)始點(diǎn)、終止點(diǎn)低速輕載等加速等減速運(yùn)動(dòng)柔性沖擊開(kāi)始點(diǎn)、重點(diǎn)、終止點(diǎn)中速輕載余弦加速度運(yùn)動(dòng)柔性沖擊開(kāi)始點(diǎn)、

2、終止點(diǎn)中低速重載正弦加速度運(yùn)動(dòng)無(wú)中局速輕載3.凸輪輪廓曲線設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)原理：反轉(zhuǎn)法原理 設(shè)計(jì)方法：1)圖解法直動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) 直動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) 直動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)擺動(dòng)尖頂推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu) 擺動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)作圖基本步驟(1)根據(jù)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律按選定的某一分度值計(jì)算出各分點(diǎn)的位移值。(2)選取比例尺，畫(huà)出基圓及推桿起始位置；(3)求出推桿在反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中占據(jù)的各位置；(4)求推桿尖頂在復(fù)合運(yùn)動(dòng)中依次占據(jù)的位置；(5)將推桿尖頂?shù)母魑恢命c(diǎn)連成一條光滑曲線，即為凸輪的理論廓線。(6)用包絡(luò)的方法求凸輪的實(shí)際廓線。2)解析法(1)畫(huà)出基圓及基圓起始位置，

3、取合適的坐標(biāo)系；(2)根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，求出推桿反轉(zhuǎn)時(shí)角時(shí)的理論廓線方程式。(3)根據(jù)幾何關(guān)系求出實(shí)際廓線方程式。4.主要參數(shù)的選擇壓力角從減少推桿和避免自鎖的觀點(diǎn)來(lái)看，壓力角愈小愈好。基圓半徑在滿足壓力角小于許用壓力角的條件下，盡可能使基圓半徑小些， 以使凸輪機(jī)構(gòu)的尺寸不至過(guò)大。在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中，還需考慮到凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、受力、安裝、強(qiáng)度等方面的 要求。滾子推桿滾子半徑為了避免凸輪廓線變尖和失真現(xiàn)象， 滾子半徑應(yīng)小于理論廓線的最小曲率半徑。 設(shè)計(jì)時(shí) 應(yīng)盡量使?jié)L子半徑小些。 但考慮到強(qiáng)度、 結(jié)構(gòu)等限制，通常按經(jīng)驗(yàn)公式確定滾子半徑， 設(shè)計(jì) 中驗(yàn)算理論廓線的最小曲率半徑。平度推桿平底尺寸作圖或計(jì)算

4、得推桿平底中心至推桿平底與凸輪廓線的接觸點(diǎn)間的最大距離后，利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算平底的尺寸。另外，平底推桿凸輪機(jī)構(gòu)有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生失真現(xiàn)象。凸輪機(jī)構(gòu)的習(xí)題參考1 .設(shè)計(jì)一偏置移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速度w順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，基圓半徑rb=50mm,滾子半徑rr=10mm,凸輪軸心偏于從動(dòng)件軸線右側(cè)，偏距e=10mm.從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)120。時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升 30mm當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過(guò)30° 時(shí)，從動(dòng)件停歇不動(dòng)；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò) 150。時(shí)，從動(dòng)件以等加速減速運(yùn)動(dòng)返回原處；當(dāng)凸輪 轉(zhuǎn)過(guò)一周中其余角度時(shí)，從動(dòng)件又停歇不動(dòng)。2 .在圖3.13所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，已知擺桿AB

5、在起始位置日垂直于 OB, loB=40mm, lAB=80mm,滾子半徑rr=10mm ,凸輪以等角速度 w順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)180。時(shí)，從動(dòng)件以擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律向上擺動(dòng)30。；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)150。時(shí)，從動(dòng)件又以擺線運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回原來(lái)位置，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余30。時(shí)，從動(dòng)件停歇不動(dòng)。試設(shè)計(jì)該凸輪機(jī)構(gòu)。3 .在圖所示的凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件的起始上升點(diǎn)均為C點(diǎn)。(1)試在圖上標(biāo)注出從 C點(diǎn)接觸到D點(diǎn)接觸時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的角度 。及從動(dòng)件走過(guò)的位移;(2)標(biāo)出在 D點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角 豆。本章的考點(diǎn)有以下幾個(gè)方面:(1)推桿常用的四種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合，剛性沖擊與柔性沖擊；(2

6、)平底、滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)理論廓線與實(shí)際廓線之間的關(guān)系；(3)已知凸輪機(jī)構(gòu)某一位置的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，分析凸輪機(jī)構(gòu)，如凸輪轉(zhuǎn)過(guò)某角度6時(shí)，求推桿的位移、推桿的行程 h或角行程中等。(4)凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的概念，求凸輪機(jī)構(gòu)在某一位置的壓力角的大小及凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角與凸輪機(jī)構(gòu)受力的關(guān)系。第九章凸輪機(jī)構(gòu)的習(xí)題解答9-7 解答9-11 解答解：推桿在推程段及回程段運(yùn)動(dòng)規(guī)律的位移方程(用公式計(jì)算或作圖都可)h1.推程 s =6-02.回程 等加速段 s = h2h62/602等減速段 s =2h（、：0 - 二）2/二026Q015 二30 二45 二60 二75 二90 ：105 ：120 =135 二150 二

7、165 二s06180 ：195 二210 二225 二240 =255 ：270 二285 二300 ：315 二330 二360 二s9-13 解答擺動(dòng)推桿在推程及回程中的角位移方程為1 .推程 s =克1 cos（痂/$0）/2,（0 = < < 1 80）2 .回程 s = 41 （6/0）+sin（2戒/60）/2%（076180）計(jì)算各分點(diǎn)的角位移如下：（兩種方法任選一種）6Q015o3045607590105 ,120 ：135 ,150 ：165 ,<P0 ©0.431.683.666.259.2712.515.7418.721.3423.3324.57d180 ：195 二