11凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定

課題十一凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定凸輪機(jī)構(gòu)主要是由凸輪，從動件和機(jī)架三個基本構(gòu)件組成的高副機(jī)構(gòu)。其中凸輪是一個具有曲線輪廓或凹槽的構(gòu)件，一般為主動件，作等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動或往復(fù)直線運(yùn)動。從動件與凸輪輪廓接觸，傳遞動力和實(shí)現(xiàn)預(yù)定的運(yùn)動規(guī)律故從動件的運(yùn)動規(guī)律取決于凸輪輪廓曲線。由于組成凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)較少，結(jié)構(gòu)比較簡單，只要合理地設(shè)計(jì)凸輪的輪廓曲線就可以使從動件獲得各種預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律。凸輪機(jī)構(gòu)能將主動件的連續(xù)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)閺膭蛹囊苿踊蜣D(zhuǎn)動，因而廣泛用于各種機(jī)械中，特別是自動機(jī)械、自動線中的機(jī)械控制裝置中。1．凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)臺及其工作原理進(jìn)行凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)臺有多種形式，現(xiàn)以如圖11—1所示的連桿機(jī)構(gòu)與凸輪組合實(shí)驗(yàn)臺，完成凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定。圖11—1連桿機(jī)構(gòu)與凸輪組合實(shí)驗(yàn)臺a) b)圖11—2凸輪機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)臺的運(yùn)動簡圖1--同步脈沖發(fā)生器 2—減速器 3--電機(jī) 4—傳感器5--光柵盤6--凸輪 7--平底直動從動件 8--回復(fù)彈簧9--滑塊 10--滾子直動從動件如圖11—2a)、b)所示，凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)臺是電機(jī)、減速器、凸輪、直動從動件、滑塊、傳感器、同步脈沖發(fā)生器、光柵盤和回復(fù)彈簧等組成。通過調(diào)速器調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出后，經(jīng)蝸桿減速器帶動凸輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動從動件運(yùn)動，其位移量通過直線位移傳感器由模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊在嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制下，將位移量轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，計(jì)算出其往復(fù)移動的周期、線速度、線加速度等機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)。也可更換不同廓線的盤形凸輪，從而調(diào)節(jié)從動件的偏心距。2．凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速時應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)動調(diào)速旋鈕，在關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺電源前，應(yīng)將電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)到最小。用手轉(zhuǎn)動凸輪盤1?2周，檢查各運(yùn)動構(gòu)件的運(yùn)行狀況，各螺母緊固件應(yīng)無松動，各運(yùn)動構(gòu)件應(yīng)無卡滯現(xiàn)象。測試時，凸輪的轉(zhuǎn)速不應(yīng)過高，以免產(chǎn)生大的沖擊，造成零件損壞。調(diào)節(jié)從動件偏心距時，偏心距不宜過大，否則有可能使凸輪機(jī)構(gòu)卡死，造成零件損壞。2．凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定的操作過程按要求組裝凸輪機(jī)構(gòu)，分析凸輪機(jī)構(gòu)的組成。輕輕轉(zhuǎn)動凸輪，分析凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動特性，找出基圓、推程、遠(yuǎn)休止程、回程、近休止程，并量出對應(yīng)的推程角、遠(yuǎn)休止角、回程角、近休止角。以從動件在最低位置開始，輕輕轉(zhuǎn)動凸輪，每轉(zhuǎn)5°，量出從動件尖頂與凸輪中心的距離，通過計(jì)算，求出各瞬時從動件的尖頂?shù)奈灰疲谙鄳?yīng)的二維圖中繪出從動件的位移規(guī)律。根據(jù)位移規(guī)律分析從動件的運(yùn)動，特別是在起點(diǎn)、中點(diǎn)、末點(diǎn)的運(yùn)動。在一定的偏心距的情況下，觀測凸輪在逆時針、順時針狀態(tài)下，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動狀況，分析偏心距的方向、大小對凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動的影響。保持凸輪靜止不動，沿原先凸輪回轉(zhuǎn)的反方向轉(zhuǎn)動從動件及導(dǎo)路，思考從動件尖頂軌跡如何。分析在反轉(zhuǎn)過程中凸輪輪廓曲線與從動件尖頂?shù)年P(guān)系。過程質(zhì)量評定凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定實(shí)訓(xùn)記錄與成績評定見表10-1。表10-1凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動參數(shù)的測定實(shí)訓(xùn)記錄與成績評定總得分 序號項(xiàng)目和技術(shù)要求實(shí)訓(xùn)記錄配分得分1按照實(shí)驗(yàn)要求，正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作102測量并記錄凸輪機(jī)構(gòu)基圓、最大行程及運(yùn)動過程中的推程角、遠(yuǎn)休止角、回程角、近休止角203測量凸輪機(jī)構(gòu)從動件尖頂?shù)奈灰?04分析偏心輪對凸輪機(jī)構(gòu)的影響105分析反轉(zhuǎn)法原理并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)利用反轉(zhuǎn)法進(jìn)行凸輪輪廓設(shè)計(jì)206實(shí)驗(yàn)報(bào)告207團(tuán)隊(duì)合作情況和學(xué)習(xí)態(tài)度10習(xí)題：(一)填空題：1．凸輪是一種具有 或 的構(gòu)件。2．凸輪機(jī)構(gòu)由 、 和 三個基本構(gòu)件組成的。3．凸輪機(jī)構(gòu)的基本特點(diǎn)在于能使 獲得 的運(yùn)動規(guī)律。4．按凸輪的形狀分類，凸輪機(jī)構(gòu)可分為 、 和 TOC\o"1-5"\h\z5．按從動件末端形狀分類，凸輪機(jī)構(gòu)可分為 、 和 o6．按從動件的運(yùn)動形式分類，凸輪機(jī)構(gòu)可分為 和 。7．以凸輪的輪廓曲線的最小向徑為半徑所作的圓稱為凸輪的 o8．凸輪機(jī)構(gòu)從動件的常見運(yùn)動規(guī)律主要分為 、 和 o(二)選擇題：1．凸輪機(jī)構(gòu)從動件的運(yùn)動規(guī)律取決于( )。A.凸輪的轉(zhuǎn)向 B.凸輪輪廓曲線C.從動件滾子半徑 D.從動件末端形狀凸輪與從動件接觸處的運(yùn)動副屬于( )。A.高副 B.轉(zhuǎn)動副C.移動副要使常用凸輪機(jī)構(gòu)正常工作，必須以凸輪( )。A.做從動件并勻速轉(zhuǎn)動 做從動件并變速轉(zhuǎn)動C.做主動件并變速轉(zhuǎn)動 D.做主動件并勻速轉(zhuǎn)動在要求( )的凸輪機(jī)構(gòu)中，宜使用滾子式從動件。A?動力較大 B?傳動準(zhǔn)確、靈敏 C?轉(zhuǎn)速較高在凸輪機(jī)構(gòu)的從動件選用等速運(yùn)動規(guī)律時，其從動件的運(yùn)動(A)A.將產(chǎn)生剛性沖擊 B.將產(chǎn)生柔性沖擊C.沒有沖擊 D.既有剛性沖擊又有柔性沖擊決定了從動桿的運(yùn)動規(guī)律(B)。A凸輪轉(zhuǎn)速B凸輪輪廓曲線C凸輪形狀凸輪機(jī)構(gòu)中的壓力角是指(A)間的夾角。A凸輪上接觸點(diǎn)的法線與從動件的運(yùn)動方向B凸輪上接觸點(diǎn)的法線與該點(diǎn)線速度

C凸輪上接觸點(diǎn)的切線與從動件的運(yùn)動方向8如圖11-3所示，入兀如為以0為圓心的圓弧，此凸輪機(jī)構(gòu)的推程運(yùn)動角是( )。A160°； B130°； C120°； D110°。若要盤形凸輪的從動件在某段時間內(nèi)停止不動，對應(yīng)的凸輪輪廓曲線應(yīng)為( )。A一段直線；B一段圓?。篊拋物線；D以凸輪轉(zhuǎn)動中心為圓心的圓弧。如圖11-4所示凸輪輪廓是分別以0及01為圓心的圓弧和直線組成的。該凸輪機(jī)構(gòu)從動件的運(yùn)動過程屬于( )類型。A升一停一降一停；B升一停一降；C升一降一停；D升一降。圖11-3圖11-4圖11-3圖11-411.凸輪機(jī)構(gòu)從動件的推程采用等速運(yùn)動規(guī)律時，剛性沖擊將發(fā)生在( )。A推程的起始點(diǎn)；B推程的中點(diǎn)；C推程的終點(diǎn)；D推程的始點(diǎn)和終點(diǎn)。如圖11--5所示機(jī)構(gòu)中，屬空間凸輪機(jī)構(gòu)的是( )。Aa： Bb； Cc；Dd。圖11—5凸輪機(jī)構(gòu)示意圖凸輪從動件與凸輪保持接觸的形式也稱之為“鎖合”，由外力實(shí)現(xiàn)接觸的鎖合稱為力鎖合，利用結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)接觸的鎖合稱為形鎖合。圖11—5中()為形鎖合。TOC\o"1-5"\h\zAa： Bb： Cc； Dd。在圖11-5中，()位置中的從動件壓力角最小。Aa： Bb； Cc； Dd。二、判斷題(在括號內(nèi)。正確的畫“丿”錯誤的畫“X”)1．凸輪機(jī)構(gòu)是高副機(jī)構(gòu)，易磨損，因此只適用于傳遞動力不大的場合。()2．在設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時，滾子半徑必須大于凸輪理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑。( )凸輪機(jī)構(gòu)中，凸輪的基圓半徑越小，則壓力角越大，機(jī)構(gòu)的效率就越低。()為了保證凸輪機(jī)構(gòu)的從動件不出現(xiàn)運(yùn)動失真現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時應(yīng)使從動件的滾子半徑r< (理論輪廓外凸部分的最小曲率半徑)。rmin()當(dāng)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角過大時，機(jī)構(gòu)易出現(xiàn)自鎖現(xiàn)象。( )TOC\o"1-5"\h\z平底直動從動件凸輪機(jī)構(gòu)，其壓力角為90。。 ()平底從動件凸輪機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)就是平底不能與凹陷凸輪輪廓接觸)凸輪機(jī)構(gòu)的圖解法設(shè)計(jì)原理是采用反轉(zhuǎn)法原理。 ()滾子從動件盤形凸輪的優(yōu)點(diǎn)是耐磨損，承受載荷大。( )圓柱凸輪機(jī)構(gòu)為空間凸輪機(jī)構(gòu)。 ()(四)、簡答題1．標(biāo)出圖11-6所示位置凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。圖11－6壓力角標(biāo)注2．設(shè)計(jì)一對心移動尖底從動件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪的基圓半徑r=20mm，凸輪