機械原理典型例題(第五章凸輪)12-10-20

機械(jīxiè)原理典型例題（第五章）

——凸輪機構(gòu)2012.10精品資料例1圖示偏心圓盤(yuánpán)凸輪機構(gòu)中，已知圓盤(yuánpán)凸輪以ω=2rad/s轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)向為順時針方向，圓盤(yuánpán)半徑R=50mm；當凸輪由圖示位置轉(zhuǎn)過90°時，從動件的速度為ν=50mm/s。試求：（1）凸輪的偏心距e；（2）凸輪轉(zhuǎn)過90°時，凸輪機構(gòu)的壓力角αk；（3）凸輪轉(zhuǎn)過90°時，從動件的位移hk；（4）從動件的行程h。αhkαkkθ

Fhmax(P)解：(1)凸輪偏心距。利用速度瞬心，幾何(jǐhé)中心O即為速度瞬心p，可得ν=eω，求得e=25mm。（2）凸輪轉(zhuǎn)過90°時，從動件在K點接觸，其壓力角為αk。e/sinαk=R/sinθ；當θ=90°時，αk達到最大值。αk=arcsin(e/R)=30°（3）凸輪轉(zhuǎn)過90°時，從動件的位移為hK。（4）從動件在F點接觸時為最大位移，即行程為h，此時αF=0。90°

αF=0

V精品資料例2圖（a）所示對心直動尖底從動件偏心圓盤凸輪機構(gòu)，O為凸輪幾何合中心，O1為凸輪轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)中心，直線AC⊥BD,O1O=OA/2，圓盤半徑R=OA=60mm。

（1）根據(jù)圖（a）及上述條件確定基園半徑r0，行程h，C點壓力角αc和D點接觸時的壓力角αD，位移hD；（2）若偏心圓盤凸輪幾何尺寸不變，僅將從動件由尖底改為滾子，見圖（b）,滾子半徑rT=10mm。試問，上述參數(shù)r0，h，αc，和hD，αD是否改變？對于有改變的參數(shù)試分析其增大還是減?。縣αc=0αDhDhαc=0αDhD基園r0增大(zēnɡdà)；行程h不變；壓力角αC不變；hD減?。沪罝減小。ab精品資料例3尖底偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)中，已知凸輪輪廓線為一偏心圓，其半徑R=25mm，偏心距l(xiāng)OA=10mm，偏距e=5mm。求：

（1）從動件與凸輪輪廓線在B點接觸時的位移hB，壓力角αB；

（2）將偏置從動件2向左移5mm后，變?yōu)閷π膹膭蛹?，此時與輪廓線C點接觸時的壓力角αC；比較(bǐjiào)αB，αC大小，說明題意中的偏置是否合理。

（3）如果偏距e=-5mm，此時的偏置是否合理？OARBCDhBαD

αC

αB

r0解：αC>αB。該偏置有利減小壓力角，改善(gǎishàn)受力，故偏置合理。αD>αC>αB，故偏置不合理。e精品資料例4凸輪為偏心輪如圖，已知參數(shù)(cānshù)R=30mm，lOA=10mm，e=15mm，rT=5mm，E，F(xiàn)為凸輪與滾子的兩個接觸點。求

（1）畫出凸輪輪廓線（理論輪廓線），求基園r0；（2）E點接觸時從動件的壓力角αE；(3)從E到F接觸凸輪所轉(zhuǎn)過的角度φ；（4）由E點接觸到F點接觸從動件的位移S；(5）找出最大αmax的位置。S=hF-hESinα=(e-loAcosθ)/(R+rT)θ

=180時,α為αmaxOAFφr0EωαmaxhEhFRθαEe精品資料例5：圖示為一直動推桿盤形凸輪機構(gòu)。若一直凸輪基圓半徑r0，推桿的運動規(guī)律s=S(δ)，為使設計出的凸輪機構(gòu)受力狀態(tài)良好(liánghǎo)，試結(jié)合凸輪機構(gòu)壓力角的計算公式說明應采用哪些措施?假設凸輪輪廓已經(jīng)(yǐjing)做出，要求在凸輪轉(zhuǎn)過δ角時，位移為S，速度為V，V=ω×Lop，壓力角為α。適當偏距e（左移），使凸輪轉(zhuǎn)過δ角，此時應有相同位移S，相同速度V。此時壓力角為α1；P為瞬心位置，相同的速度即瞬心P位置是固定的。右移，使凸輪轉(zhuǎn)過δ角，此時壓力角為α2；PαPα1α2PS,V,a是確定的可知：采用適當?shù)钠嗲沂雇茥U偏向凸輪軸心的左側(cè)，可使推程壓力角減小，從而改善凸輪的受力情況，但使回程的壓力角增大，由于回程的許用壓力角很大，故對機構(gòu)的受力情況影響不大。精品資料基本概念題精品資料1.選擇題（1）對于遠、近休止角均不為零的凸輪機構(gòu)，當從動件推程按簡諧運動規(guī)律運動時，在推程開始(kāishǐ)和結(jié)束位置______。A.不存在沖擊B.存在剛性沖擊C.存在柔性沖擊（2）已知一滾子接觸擺動從動件盤形凸輪機構(gòu)，因滾子損壞，更換了一個外徑與原滾子不同的新滾子，則更換滾子后________。A.從動件運動規(guī)律發(fā)生變化，而從動件最大擺角不變B.從動件最大擺角發(fā)生變化，而從動件運動規(guī)律不變C.從動件最大擺角和從動件運動規(guī)律均不變D.從動件最大擺角和從動件運動規(guī)律均發(fā)生變化(3)已知一滾子接觸偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，若將凸輪轉(zhuǎn)向由順時針改為逆時針，則_________。A.從動件運動規(guī)律發(fā)生變化，而從動件最大行程不變B.從動件最大行程發(fā)生變化，而從動件運動規(guī)律不變C.從動件最大行程和從動件運動規(guī)律均不變D.從動件最大行程和從動件運動規(guī)律均發(fā)生變化CDD精品資料1.選擇題(4)若直動從動件盤形凸輪機構(gòu)采用正配置，可_______壓力角。A.降低推程B.降低回程C.同時降低推程和回程(5)對于滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，滾子半徑______理論輪廓曲線外凸部分的最小曲率半徑。A.必須小于B.必須大于C.可以等于(6)在設計幾何鎖合式(héshì)凸輪機構(gòu)時，_______。A.只要控制推程最大壓力角B.要同時控制推程和回程最大壓力角C.只要控制回程最大壓力角(7)對于平底從動件盤形凸輪機構(gòu)，若出現(xiàn)運動失真，則其原因是____。A.基圓半徑太小B.凸輪輪廓外凸C.凸輪輪廓內(nèi)凹或平底寬度不夠ABCA精品資料(8)凸輪機構(gòu)若發(fā)生自鎖，則其原因是______。A.驅(qū)動(qūdònɡ)力矩不夠B.壓力角太大C.基圓半徑太小(9)對于平底直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，移動導路的平移_____。A.會改變從動件運動規(guī)律B.會影響機構(gòu)壓力角的大小C.不會影響從動件運動規(guī)律和機構(gòu)壓力角的大小BC1.選擇題精品資料2.正誤(zhèngwù)判斷題(1)對于偏置直動從動件盤形凸輪機構(gòu)，從動件推程對應的凸輪轉(zhuǎn)角就是凸輪推程輪廓(lúnkuò)對應的輪廓(lúnkuò)角。(2)當從動件推程按二次多項式規(guī)律運動時，僅在推程開始和結(jié)束位置存在柔性沖擊。(3)滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的基圓半徑是指凸輪理論輪廓(lúnkuò)曲線的最小半徑。(4)凸輪理論輪廓(lúnkuò)曲線與實際輪廓(lúnkuò)曲線之間是法向等距曲線關系。(5)力鎖合式凸輪機構(gòu)回程絕對不會發(fā)生自鎖。(6)為減小凸輪機構(gòu)的壓力角可增大凸輪基圓半徑。(7)凸輪機構(gòu)的壓力角就是凸輪的壓力角。√√√√XXX精品資料(8)本章介紹的圓柱凸輪(tūlún)輪廓曲線按展開在平面上進行設計的方法，無論對于擺動從動件還是直動從動件，這種設計方法均是近似的。(9)滾子從動件盤形凸輪(tūlún)機構(gòu)和平底從動件盤形凸輪(tūlún)機構(gòu)均不允許凸輪(tūlún)輪廓曲線內(nèi)凹。(10)滾子接觸凸輪(tūlún)副的最大接觸應力出現(xiàn)在凸輪(tūlún)實際輪廓曲線最小曲率半徑處。XXX2.正誤(zhèngwù)判斷題精品資料習題(xítí)評講精品資料9-7：標出在圖a位置時凸輪的壓力角，凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90°后推桿的位移；標出圖b中推桿從圖示位置升高位移s時，凸輪的轉(zhuǎn)角(zhuǎnjiǎo)和凸輪機構(gòu)的壓力角。αsαφ精品資料滾子中心C，半徑r理論(lǐlùn)輪廓，R=LO'C基園R0，推桿中心位置園，R=LOA凸輪逆時90，推桿中心A'，推桿位置