第9章凸輪機構(gòu)習(xí)題解答

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1、第9章凸輪機構(gòu)及其設(shè)計的重點知識1.凸輪機構(gòu)的分類分類依據(jù)凸輪形狀推桿形狀推桿運動形式維持高副方法類型盤形凸輪移動凸輪圓柱凸輪尖端推桿滾子推桿平底推桿直動推桿擺動推桿力封閉幾何封閉對心直動偏置直動槽凸輪等寬凸輪等徑凸輪共軛凸輪2.推桿的運動形式基本概念：基圓、基圓半徑、推程、行程、推程運動角、回程、回程運動角、休止、遠休止角、近休止角、壓力角。常用運動形式運動規(guī)律動力特性適用場合沖擊性質(zhì)發(fā)生位置等速運動剛性沖擊開始點、終止點低速輕載等加速等減速運動柔性沖擊開始點、重點、終止點中速輕載余弦加速度運動柔性沖擊開始點、終止點中低速重載正弦加速度運動無——中高速輕載3

2、．凸輪輪廓曲線設(shè)計設(shè)計原理：反轉(zhuǎn)法原理設(shè)計方法：1）圖解法直動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)直動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)直動平底推桿盤形凸輪機構(gòu)擺動尖頂推桿盤形凸輪機構(gòu)擺動滾子推桿盤形凸輪機構(gòu)擺動平底推桿盤形凸輪機構(gòu)作圖基本步驟（1）根據(jù)推桿的運動規(guī)律按選定的某一分度值計算出各分點的位移值。（2）選取比例尺，畫出基圓及推桿起始位置；（3）求出推桿在反轉(zhuǎn)運動中占據(jù)的各位置；（4）求推桿尖頂在復(fù)合運動中依次占據(jù)的位置；（5）將推桿尖頂?shù)母魑恢命c連成一條光滑曲線，即為凸輪的理論廓線。（6）用包絡(luò)的方法求凸輪的實際廓線。2）解析法（1）畫出基圓及基圓起始位置，取合適的坐標(biāo)系；（2）

3、根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，求出推桿反轉(zhuǎn)時角時的理論廓線方程式。（3）根據(jù)幾何關(guān)系求出實際廓線方程式。4．主要參數(shù)的選擇l壓力角從減少推桿和避免自鎖的觀點來看，壓力角愈小愈好。l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，以使凸輪機構(gòu)的尺寸不至過大。在實際的設(shè)計工作中，還需考慮到凸輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、受力、安裝、強度等方面的要求。l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)計時應(yīng)盡量使?jié)L子半徑小些。但考慮到強度、結(jié)構(gòu)等限制，通常按經(jīng)驗公式確定滾子半徑，設(shè)計中驗算理論廓線的最小曲率半徑。l平度推桿平底尺寸作圖或計

4、算得推桿平底中心至推桿平底與凸輪廓線的接觸點間的最大距離后，利用經(jīng)驗公式計算平底的尺寸。另外，平底推桿凸輪機構(gòu)有時也會產(chǎn)生失真現(xiàn)象。凸輪機構(gòu)的習(xí)題參考1．設(shè)計一偏置移動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知凸輪以等角速度w順時針轉(zhuǎn)動，基圓半徑rb=50mm,滾子半徑rr=10mm,凸輪軸心偏于從動件軸線右側(cè)，偏距e=10mm.從動件運動規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過120°時，從動件以簡諧運動規(guī)律上升30mm；當(dāng)凸輪接著轉(zhuǎn)過30°時，從動件停歇不動；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過150°時，從動件以等加速減速運動返回原處；當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過一周中其余角度時，從動件又停歇不動。2．在圖3.13所示的凸輪機構(gòu)

5、中，已知擺桿AB在起始位置時垂直于OB，lOB=40mm,lAB=80mm,滾子半徑rr=10mm，凸輪以等角速度w順時針轉(zhuǎn)動。從動件運動規(guī)律如下：當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過180°時，從動件以擺線運動規(guī)律向上擺動30°；當(dāng)凸輪再轉(zhuǎn)過150°時，從動件又以擺線運動規(guī)律返回原來位置，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過其余30°時，從動件停歇不動。試設(shè)計該凸輪機構(gòu)。3．在圖所示的凸輪機構(gòu)中，從動件的起始上升點均為C點。（1）試在圖上標(biāo)注出從C點接觸到D點接觸時，凸輪轉(zhuǎn)過的角度φ及從動件走過的位移；（2）標(biāo)出在D點接觸時凸輪機構(gòu)的壓力角。本章的考點有以下幾個方面：（1）推桿常用的四種運動規(guī)律的特點及應(yīng)用場

6、合，剛性沖擊與柔性沖擊；（2）平底、滾子推桿凸輪機構(gòu)理論廓線與實際廓線之間的關(guān)系；（3）已知凸輪機構(gòu)某一位置的機構(gòu)簡圖，分析凸輪機構(gòu)，如凸輪轉(zhuǎn)過某角度時，求推桿的位移、推桿的行程或角行程等。（4）凸輪機構(gòu)壓力角的概念，求凸輪機構(gòu)在某一位置的壓力角的大小及凸輪機構(gòu)的壓力角與凸輪機構(gòu)受力的關(guān)系。第九章凸輪機構(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動規(guī)律的位移方程（用公式計算或作圖都可）1．推程2．回程等加速段等減速段利用諾莫圓確定基圓半徑取作圖9-13[解答]擺動推桿在推程及回程中的角位移方程為1．推程2．回程計算各分點的角位移如下：(

7、兩種方法任選一種)0.431.683.666.259.2712.515.7418.721.3423.3324.572524.9024.2822.7320.1116.5712.58.434.892.270.080.09取比例尺作圖