凸轮机构习题解答 - 图文

25 为什么平底推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线一定要外凸?滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮廓线却允许内凹,而且内凹段一定不会出现运动失真?

26 在一个直动平底推杆盘形凸轮机构中,原设计的推杆导路是对心的,但使用时却改为偏心安置。试问此时推杆的运动规律是否改变?若按偏置情况设计凸轮廓线,试问它与按 对心情况设计的凸轮廓线是否一样?为什么?

27 两个不同轮廓曲线的凸轮,能否使推杆实现同样的运动规律?为什么?

28 滚子半径的选择与理论廓线的曲率半径有何关系?图解设计时,如出现实际廓线变尖或相交,可以采取哪些方法来解决?

29 如摆动尖顶推杆的推程和回程运动线图完全对称,试问其推程和回程的凸轮轮廓是否也对称?为什么?

30 力封闭和几何封闭凸轮机构许用压力角的确定是否一样?为什么?

四、判断题

1.一只凸轮只有一种预定的运动规律。( ) 2.凸轮在机构中经常是主动件。( )

3.盘形凸轮的轮廓曲线形状取决于凸轮半径的变化。( )

4.盘形凸轮机构从动杆的运动规律,主要决定于凸轮半径的变化规律。( ) 5.凸轮机构的从动杆,都是在垂直于凸轮轴的平面内运动。( ) 6.从动杆的运动规律,就是凸轮机构的工作目的。( ) 7.计算从动杆行程量的基础是基圆。( )

8.凸轮曲线轮廓的半径差,与从动杆移动的距离是对应相等的。( ) 9.能使从动杆按照工作要求,实现复杂运动的机构都是凸轮机构。( ) 10.凸轮转速的高低,影响从动杆的运动规律。( )

11.从动件的运动规律是受凸轮轮廓曲线控制的,所以,凸轮的实际工作要求,一定要按凸轮现有轮廓曲线制定。( )

12.凸轮轮廓曲线是根据实际要求而拟定的。( )

13.盘形凸轮的行程是与基圆半径成正比的,基圆半径越大,行程也越大。( ) 14.盘形凸轮的压力角与行程成正比,行程越大,压力角也越大。( ) 15.盘形凸轮的结构尺寸与基圆半径成正比。( )

16.当基圆半径一定时,盘形凸轮的压力角与行程的大小成正比。( ) 17.当凸轮的行程大小一定时,盘形凸轮的压力角与基圆半径成正比。( ) 18.在圆柱面上开有曲线凹槽轮廓的圆柱凸轮,它只适用于滚子式从动杆。( ) 19.由于盘形凸轮制造方便,所以最适用于较大行程的传动。( )

20.适合尖顶式从动杆工作的轮廓曲线,也必然适合于滚子式从动杆工作。( ) 21.凸轮轮廓线上某点的压力角,是该点的法线方向与速度方向之间的夹角。( ) 22.凸轮轮廓曲线上各点的压力角是不变的。( )

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23.使用滚子从动杆的凸轮机构,滚子半径的大小,对机构的预定运动规律是有影响的。( ) 24.选择滚子从动杆滚子的半径时,必须使滚子半径小于凸轮实际轮廓曲线外凸部分的最小曲率半径。( )

25.压力角的大小影响从动杆的运动规律。( )

26.压力角的大小影响从动杆的正常工作和凸轮机构的传动效率。( ) 27.滚子从动杆滚子半径选用得过小,将会使运动规律“失真”。( )

28.由于凸轮的轮廓曲线可以随意确定,所以从动杆的运动规律可以任意拟定。( ) 29.从动杆的运动规律和凸轮轮廓曲线的拟定,都是以完成一定的工作要求为目的的。( ) 30.从动杆单一的运动规律,可以由不同的运动速度规律来完成的。( ) 31.同一条凸轮轮廓曲线,对三种不同形式的从动杆都适用。( ) 32.凸轮机构也能很好的完成从动件的间歇运动。( )

33.适用于尖顶式从动杆工作的凸轮轮廓曲线,也适用于平底式从动杆工作。( ) 34.滚子从动杆凸轮机构,凸轮的实际轮廓曲线和理论轮廓曲线是一条。( )

35.盘形凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线是否相同,取决于所采用的从动杆的形式。( ) 36.凸轮的基圆尺寸越大,推动从动杆的有效分力也越大。( ) 37.采用尖顶式从动杆的凸轮,是没有理论轮廓曲线的。( )

38.当凸轮的压力角增大到临界值时,不论从动杆是什么形式的运动,都会出现自锁。( ) 39.在确定凸轮基圆半径的尺寸时,首先应考虑凸轮的外形尺寸不能过大,而后再考虑对压力角的影响。( )

40.凸轮机构的主要功能是将凸轮的连续运动(移动或转动)转变成从动件的按一定规律的往复移动或摆动。( )

41.等加速等减速运动规律会引起柔性冲击,因而这种运动规律适用于中速、轻载的凸42.凸轮机构易于实现各种预定的运动,且结构简单、紧凑,便于设计。( )

43.对于同一种从动件运动规律,使用不同类型的从动件所设计出来的凸轮的实际轮廓是相同的。( )

44.从动件的位移线图是凸轮轮廓设计的依据。( ) 45.凸轮的实际轮廓是根据相应的理论轮廓绘制的。( )

46.为了保证凸轮机构传动灵活,必须控制压力角,为此规定了压力角的许用值。( ) 47.对凸轮机构而言,减小压力角,就要增大基圆半径,因此,改善机构受力和减小凸轮的尺寸是相互矛盾的。( )

48.为了避免出现尖点和运动失真现象,必须对所设计的凸轮的理论轮廓曲线的最小曲率半径进行校验。( )

49.对于相同的理论轮廓,从动件滚子半径取不同的值,所作出的实际轮廓是相同的。( ) 50.压力角不仅影响凸轮机构的传动是否灵活,而且还影响凸轮机构的尺寸是否紧凑。( ) 51.以尖顶从动件作出的凸轮轮廓为理论轮廓。( )

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52.尖顶从动件凸轮的理论轮廓和实际轮廓相同。( ) 五、改错题(指出题中错误并予以改正)

1.对于滚子式从动杆的凸轮机构,为了在工作中不使运动规律“失真”,其理论轮廓外凸部分的最小曲率半径,必须小于滚子半径。

2.凸轮在压力角,是凸轮轮廓曲线上某点的法线方向与速度方向之间的夹角。

3.为了使凸轮机构正常工作和具有较好的效率,要求凸轮的最小压力角的值,不得超过某一许用值。

4.凸轮的基圆半径越大,压力角也越大。

5.适合尖顶式从动杆工作的凸轮轮廓曲线,也适合于滚子式从动杆工作。 6.凸轮的理论轮廓曲线比实际工作曲线要小一个滚子半径的距离。 7.凸轮的压力角愈大,推动从动杆运动的有效分力也就愈大。

8.行程和转角都相等的等速位移曲线凸轮机构,和等加速等减速位移曲线凸轮机构,虽然都用尖顶式从动杆,其从动杆的运动规律是不会相同的。

六、分析计算题

1 对于直动推杆盘形凸轮机构,已知推程时凸轮的转角?0??/2,行程h=50mm。求当凸轮转速?=l0rad/s时,等速、等加速、等减速、余弦加速度和正弦加速度五种常用的基本运动规律的最大速度vmax、最大加速度amax。以及所对应的凸轮转角?。

2 在直动尖顶推杆盘形凸轮机构中,题2图所示的推杆运动规律尚不完全,试在图上补全各段的s??、v??、a??曲线,并指出哪些位置有刚性冲击,哪些位置有柔性冲击。

3 题3图中给出了某直动推杆盘形凸轮机构的推杆的速度线图。要求: (1)定性地画出其加速度和位移线图;

(2)说明此种运动规律的名称及特点(v、a的大小及冲击的性质); (3)说明此种运动规律的适用场合。

题2图 题3图

4 已知题4图所示的直动平底推杆盘形凸轮机构,凸轮为R=30mm的偏心圆盘,AO=20mm,

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试求:

(1)基圆半径和升程;

(2)推程运动角、回程运动角、远休止角和近休止角; (3)凸轮机构的最大压力角和最小压力角; (4)推杆的位移s、速度v和加速度a方程;

(5)若凸轮以?=l0rad/s回转,当AO成水平位置时推杆的速度。

题4图 题5图

5试说明题5图所示盘形凸轮机构是有利偏置,还是不利偏置。如将该凸轮廓线作为直动滚子推杆的理论廓线,其滚子半径rT=8mm。试问该凸轮廓线会产生什么问题?为 什么?为了保证推杆实现同样的运动规律,应采取什么措施(图中?1=0.001m/mm)?

6 题6图为偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构,凸轮廓线为渐开线,渐开线的基圆半径r0=40mm,凸轮以?=20rad/s逆时针旋转。试求:

(1)在B点接触时推杆的速度vB; (2)推杆的运动规律(推程); (3)凸轮机构在B点接触时的压力角;

(4)试分析该凸轮机构在推程开始时有无冲击?是哪种冲击? 7 已知一对心直动推杆盘形凸轮机构,基圆半径r0=20mm,当凸轮等速回转180°时,推杆等速移动40mm。求当凸轮转角?=60°、120°和180°时凸轮机构的压力角。

8 已知一对心直动推杆盘形凸轮机构。推程段凸轮等速回转180°,推杆移动30mm,要求许用压力角???=30°;回程段,凸轮转动90°,推杆以等加速等减速运动规律返回原位置,要求许用压力角????=60°;当凸轮再转过剩余90°时,推杆静止不动。试用解析法求凸轮的基圆半径r0。

9 在直动推杆盘形凸轮机构中,已知行程h=20mm,推程运动角?0=45°,基圆半径r0=50mm,偏距e=20mm。试计算:

(1)等速运动规律时的最大压力角?max

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题33图

题10图

(2)近似假定最大压力角?max出现在推杆速度达到最大值的位置,推程分别采用等加速等减速、简谐运动及摆线运动规律时的最大压力角?max。

10 题10图所示对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构中,凸轮为一偏心圆,O为凸轮的几何中心,O1为凸轮的回转中心。直线AC与BD垂直,且O1C?OA/2=30mm,试计算:

(1)该凸轮机构中B、D两点的压力角; (2)该凸轮机构推杆的行程h。

七、图解题

1用作图法作出一摆动平底推杆盘形凸轮机构的凸轮实际廓线,有关机构的尺寸及推杆运动线图如题1图所示。只需画出凸轮转角180°范围内的轮廓曲线,不必写出步骤,但需保留作图辅助线。

题1图

2 欲设计如题2图所示的直动推杆盘形凸轮机构,要求在凸轮转角为0°~90°时,推杆以余弦加速度运动规律上升h=20mm,且取r=25mm,e=l0mm,rT=5mm。试求:

(1)选定凸轮的转向ω1,并简要说明选定的原因;

(2)用反转法给出当凸轮转角?=0°~ 90°时凸轮的工作廓线(画图的分度要求≤15°); (3)在图上标注出δ=45°时凸轮机构的压力角α。

题2图 题3图

3 题3图所示的凸轮为偏心圆盘。圆心为O,半径R=30mm,偏心距lOA=10mm,rT=10mm,偏距e=10mm。试求(均在图上标注出):

(1)推杆的行程h和凸轮的基圆半径r0;

?和近休止角?02; (2)推程运动角?0、远休止角?01、回程运动角?0(3)最大压力角?max的数值及发生的位置。

4 如题4图所示,已知一偏心圆盘R=40mm,滚子半径rT=10mm,lOA=90mm,lAB=70mm,转轴O到圆盘中心C的距离lOC=20mm,圆盘逆时针方向回转。

(1)标出凸轮机构在图示位置时的压力角α,画出基圆,求基圆半径r0;

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