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69.设计一铰链四杆机构。以知行程速度变化系数K=1,LCD=100mm,连杆长为LBC=150mm,求LAB 和机架LAD及联架杆铰链A的位置。

第5章 凸轮机构及其设计 5.1 内容提要

凸轮机构是由凸轮、从动杆及机架所组成的三构件高副机构。它结构简单、紧凑,易于使从动件得到各种预期的运动规律。本章主要解决根据给定的从动件运动规律及辅助的几何条件、动力条件,设计凸轮轮廓曲线及确定凸轮机构的基本尺寸等问题。

本章主要内容是: 1.凸轮机构的类型;

2.从动件的常用运动规律; 3.凸轮轮廓曲线的设计;

4.凸轮机构基本尺寸的确定。

本章的重点内容是从动件常用运动规律及其特性,平面凸轮轮廓曲线的设计和凸轮机构基本尺寸的确定。

本章的难点是用反转法作图设计平面凸轮轮廓曲线。 5.2 实 训 题 5.2.1 填空题

1.凸轮机构中的压力角是 和 所夹的锐角。 2.凸轮机构中,使凸轮与从动件保持接触的方法有 和 两种。 3.在回程过程中,对凸轮机构的压力角加以限制的原因是 。 4.在推程过程中,对凸轮机构的压力角加以限制的原因是 。 5.在直动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是 6.凸轮机构中,从动件根据其端部结构型式,一般有 、 、 等三种型式。 7.设计滚子从动件盘形凸轮机构时,滚子中心的轨迹称为凸轮的 廓线;

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与滚子相包络的凸轮廓线称为 廓线。

8.盘形凸轮的基圆半径是 上距凸轮转动中心的最小向径。

9.根据图示的——一中运动线图,可判断从动件的推程运动是 ,从动件的回程 运动是 。

10.从动件作等速运动的凸轮机构中,其位移线图是 线,速度 线图是 线。

11.当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象时, 可采用 、 、 等办法来解决。

12.在设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线中,若出现 时,会发生从动件运动失真现象。此时,可采用 方法避免从动件的运动失真。 13.用图解法设计滚子从动件盘形凸轮轮廓时,在由理论轮廓曲线求实际轮廓曲线的过程中,若实际轮廓曲线出现尖点或交叉现象,则与 的选择有关。 14.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时,选择滚子半径的条件是 。 15.平底从动件盘形凸轮机构中,凸轮基圆半径应由 来决定。 16.凸轮的基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越 ,而凸轮机构的尺寸越 。

17.凸轮基圆半径的选择,需考虑到 、 ,以及凸轮的实际廓线是否出现变尖和失真等因素。

18.在许用压力角相同的条件下, 从动件可以得到比 从动件更小的凸轮基圆半径。或者说,当基圆半径相同时,从动件正确偏置可以 凸轮机构的推程压力角。

19.直动尖顶从动件盘形凸轮机构的压力角是指_;直动滚子从动件盘形凸轮机构的压力角是指 ;而直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角等于 。

20.凸轮机构从动件的基本运动规律有 , , , 。其中 运动规律在行程始末位置有刚性冲击。

5.2.2 判断题

21.偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构中,其推程运动角等于凸轮对应推程廓线所对中心角;其回程运动角等于凸轮对应回程廓线所对中心角。( ) 22.在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置,是为了同时减小推程压力角和回程 压力角。( )

23.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时,就必然出现自琐现象。( )

24.凸轮机构中,滚子从动件使用最多,因为它是三种从动件中的最基本形式。( )

25.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中,其压力角始终不变。( ) 26.滚子从动件盘形凸轮机构中,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。( )

27.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓曲线的等距曲线。因此,只要将理;论廓线上各点的向径减去滚子半径,便可得到实际轮廓曲线上相应点的向径。( )

28.从动件按等加速等减速运动规律运动时,推程的始点、中点及终点存在柔性冲击。因此,这种运动规律只适用于中速重载的凸轮机构中。( )

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29.从动件按等加速等减速运动规律运动是指从动件在推程中按等加速运

动,而在回程中则按等减速运动,且它们的绝对值相等。( )

30.从动件接等速运动规律运动时,推程起始点存在刚性冲击,因此常用于低速的凸轮机构中。( )

31.在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中,当从动件接等速运动规律运动时,对应的凸轮廓线是一条阿基米德螺旋线。( )

32.凸轮的理论廓线与实际廓线大小不同,但其形状总是相似的。( ) 33.设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构时,若要求平底与导路中心线垂直,则平底左右两侧的宽度必须分别大于导路中心线到左右两侧最远切点的距离,以保证在所有位置平底都能与凸轮廓线相切。( )

5.2.3 选择题

34.理论廓线相同而实际廓线不同的两个对心直动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件的运动规律 。 A.相同 B.不相同

35.对于转速较高的凸轮机构,为了减小冲击和振动,从动件运动规律最好采用运动规律。

A.等速 B.等加速等减速 C.正弦加速度

36.凸轮机构中从动件作等加速等减速运动时将产生 冲击。它适用于 场合。

A.刚性 B.柔性 C.无刚性也无柔性 D.低速 E.中速 F.高速 37.若从动件的运动规律选择为等速运动规律、等加速等减速运动规律、简谐运动规律或正弦加速度运动规律,当把凸轮转速提高一倍时,从动件的速度是原来的 倍。

A.1 B.2 C.4

38二当凸轮基圆半径相同时,采用适当的偏置式从动件可以_凸轮机构推程的压力角。

A.减小 B.增加 C.保持原来 39.滚子从动件盘形凸轮机构的浪子半径应_凸轮理论廓线外凸部分的最小曲率半径。

A.大于 B.小于 C.等于

40.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角 。

A.永远等于00 B.等于常数 C.随凸轮转角而变化 41.直动从动件盘形凸轮机构中,当推程为等速运动规律时,最大压力角发生在行程

A.起点 B.中点 C.终点

5·2.4 问答题

42.在直动从动件盘形凸轮机构中,试问同一凸轮采用不同端部形状的从动件时,其从动件运动规律是否相同?为什么? 43.设计哪种类型的凸轮机构时可能出现运动失真?当出现运动失真时应该考虑用哪些方法消除?

44.何谓凸轮机构的压力角?它存凸轮机构的设计中有何重要的意义? 45.百动从动件盘形凸轮机构压力角的大小与该机构的那些因素有关?

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46.图不凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成?并指出有无冲击。如果

有冲击,哪些位置上有何种冲击?从动件运动形 式为停-升-停。

5.2.5 设计题

47.画出图示凸轮机构的基圆半径

r0及机构在该位

置的压力角a。

48.画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位

置,标出从动件行程h,说明推程运动角和回程运动 角的大小。

49.试画出图示凸轮机构中凸轮二的理论廓线,并标出凸轮基圆半径r 。、从动件2的行程。

50.已知一对心直动尖顶从动件盘状凸轮机构的凸轮轮廓曲线为一偏心圆,

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