A. 增大基圆半径 C. 改变凸轮转向 B. 改用滚子推杆 D. 改为偏置直动尖顶推杆
6.为了避免运动失真并减少接触应力和磨损,滚子半 为了避免运动失真并减少接触应力和磨损, 为了避免运动失真并减少接触应力和磨损 和凸轮理论廓线上的最小曲率半径ρ 应满足__. 径rr 和凸轮理论廓线上的最小曲率半径 min 应满足 .
答案
5.凸轮的基圆半径就是凸轮理论轮廓线上的最小曲 凸轮的基圆半径就是凸轮理论轮廓线上的最小曲 率半径 . 6.滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓 滚子从动件盘形凸轮的实际轮廓曲线是理论轮廓 的等距曲线,因此, 的等距曲线,因此,实际轮廓上各点的向径就等于 理论轮廓上各点的向径减去滚子半径 . 7.当从动件采用等速运动规律时,则机构自始至终 当从动件采用等速运动规律时, 当从动件采用等速运动规律时 工作平稳不会产生刚性冲击 . 8.一般说来,在凸轮机构中,尖顶从动件可适应任 一般说来,在凸轮机构中, 一般说来 何运动规律而不致发生运动失真 .
典型例题分析
例3-1 图3-1 所示的对心直动滚子从动件盘形凸轮 机构中,凸轮的实际轮廓线为一圆,其圆心在A点 机构中,凸轮的实际轮廓线为一圆,其圆心在 点, 半径R=40mm,凸轮转动方向如图所示, 半径 ,凸轮转动方向如图所示, lOA=25mm,滚子半径 r=10mm,试 ,滚子半径r ,
1. 作出凸轮的理论轮廓线; 作出凸轮的理论轮廓线; 2. 作出凸轮的基圆,并标出其基圆半径 b; 作出凸轮的基圆,并标出其基圆半径r 3. 求从动件的升程 ; 求从动件的升程h; 4. 标出图示位置的压力角 ; 标出图示位置的压力角α; 5. 若凸轮的实际轮廓线不变而将滚子半径改为 若凸轮的实际轮廓线不变而将滚子半径改为15mm ,从 动件的运动规律有无变化? 动件的运动规律有无变化?
A.可实现各种预期的运动规律 B. 便于润滑 可实现各种预期的运动规律 C. 制造方便易获得较高的精度 D. 从动件的行程可较大
3.凸轮机构中,若从动件按等速运动规律运动,则 凸轮机构中,若从动件按等速运动规律运动, 凸轮机构中 最大加速度理论上为________. 最大加速度理论上为 .
A. amax=∞ C. amax=有限值 有限值 B. amax=0 D. amax=不定值 不定值 答案
答案
三, 选择题 1.与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是___ . 与连杆机构相比,凸轮机构最大的缺点是 与连杆机构相比
A. 惯性力难以平衡 C. 设计较为复杂 B. 点线接触易磨损 D. 不能实现间歇运动
2.与其它机构相比,凸轮机构最大的优点是 _____. 与其它机构相比, 与其它机构相比 .
4.位移曲线图是表示 位移曲线图是表示_____与____之间关系的曲线. 之间关系的曲线. 位移曲线图是表示 与 之间关系的曲线 当从动件为等速运动规律时, 当从动件为等速运动规律时,其位移曲线是一条 ____线;若为等加速等减速运动规律时,其位移曲 线 若为等加速等减速运动规律时, 线是一条____线. 线是一条 线 5.在凸轮机构从动件的常用运动规律中,______运 在凸轮机构从动件的常用运动规律中, 在凸轮机构从动件的常用运动规律中 运 动规律有刚性冲击; 运动规律有柔性冲击; 动规律有刚性冲击;_____运动规律有柔性冲击; 运动规律有柔性冲击 _____运动规律无冲击 . 运动规律无冲击 6.凸轮轮廓的形状是由 凸轮轮廓的形状是由________决定的 . 凸轮轮廓的形状是由 决定的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
amax 愈大,不仅从动件系统的激振力愈大,而且当 愈大,不仅从动件系统的激振力愈大, 它为正值时, 它为正值时,将使从动件与凸轮轮廓接触处的法向 压力增大;当它为负值时, 压力增大;当它为负值时,又使力封闭的弹簧负荷 增大.在确定从动件运动规律时, 增大.在确定从动件运动规律时,一般先由动力特 性确定加速度运动规律, 性确定加速度运动规律,然后再确定相应的速度与 位移变化规律. 位移变化规律. 2.用作图法设计凸轮轮廓时必须注意以下几点: 用作图法设计凸轮轮廓时必须注意以下几点: 用作图法设计凸轮轮廓时必须注意以下几点 (1)直动从动件 曲线图中,纵坐标比例尺 l 最好 直动从动件s-δ曲线图中 纵坐标比例尺 曲线图中, 直动从动件 与绘制凸轮图的比例尺一致, 与绘制凸轮图的比例尺一致,这样在基圆各向径 线上作截线位移时,不必换算,以免出错. 线上作截线位移时,不必换算,以免出错.
第三章
凸轮机构设计
教学基本要求 重点与难点分析 典型例题分析 自测试题
教学基本要求
1. 了解凸轮机构的组成,分类,特点及应用,掌握凸 了解凸轮机构的组成,分类,特点及应用, 轮机构从动件常用运动规律的特点, 轮机构从动件常用运动规律的特点,以及选择运动规 律时应考虑的因素. 律时应考虑的因素. 2. 掌握凸轮机构设计的反转法原理,能根据给定的运 掌握凸轮机构设计的反转法原理, 动规律设计出各种从动件盘形凸轮的轮廓曲线. 动规律设计出各种从动件盘形凸轮的轮廓曲线. 3. 掌握压力角与自锁的关系,基圆半径对压力角的影 掌握压力角与自锁的关系, 响,以及滚子半径选择的原则 .
(2)位移线图横坐标等分数应与基圆等分数相等,且 位移线图横坐标等分数应与基圆等分数相等, 位移线图横坐标等分数应与基圆等分数相等 排序号码一一对应. 排序号码一一对应. (3)偏置直动从动件其移动中心线不通过凸轮轴心, 偏置直动从动件其移动中心线不通过凸轮轴心, 偏置直动从动件其移动中心线不通过凸轮轴心 反转后各移动中心线均与偏距圆相切, 反转后各移动中心线均与偏距圆相切,从动件的位 移是沿着这些切线从基圆开始向外量取并截取的, 移是沿着这些切线从基圆开始向外量取并截取的, 也即偏距圆的切线就是导路反转后各位置的方位线. 也即偏距圆的切线就是导路反转后各位置的方位线.
自测试题
判断题(正确: ,错误: ) 一, 判断题(正确:T,错误:F) 1.凸轮机构是一种低副机构 . 凸轮机构是一种低副机构 2.凸轮机构中,凸轮基圆半径越大,说明从动件的 凸轮机构中, 凸轮机构中 凸轮基圆半径越大, 位移越大 . 3.在运动规律一定时,凸轮的基圆越大,则从动件 在运动规律一定时,凸轮的基圆越大, 在运动规律一定时 就越不容易发生自锁卡死 . 4.凸轮机构采用等加速等减速运动规律时,由于在 凸轮机构采用等加速等减速运动规律时, 凸轮机构采用等加速等减速运动规律时 起始点加速度出现有限值的突然变化, 起始点加速度出现有限值的突然变化,因而产生惯 性力的突变, 性力的突变,结果引起刚性冲击 .
重点与难点分析
本章重点:从动件常用运动规律及其特性; 本章重点: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压力角与机构基本 尺寸的关系; 尺寸的关系; 本章难点: 本章难点:用反转法设计平面凸轮轮廓曲线 . 1.从动件的运动规律:凸轮以等角速度转动时,从 从动件的运动规律:凸轮以等角速度转动时, 从动件的运动规律 动件的位移s, 速度v,和加速度a随时间 随时间t或凸轮转 动件的位移 , 速度 ,和加速度 随时间 或凸轮转 变化的规律, 角δ变化的规律,称为从动件运动规律 .四种常用 变化的规律 的运动规律特性及使用场合如表3-1 所示. 所示. 的运动规律特性及使用场合如表
图3-1
解: 1,滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮理论廓线 , 与实际廓线是两条法向等距的曲线, 与实际廓线是两条法向等距的曲线,该法向距离 等于滚子半径r 等于滚子半径 r ,故理论廓线为半径为 40+10=50mm的圆,如图所示. 的圆, 的圆 如图所示. 2,凸轮理论轮廓线的最小向径称为凸轮的基圆半 , 因此,连接偏心圆的圆心A和凸轮转动中心 径rb,因此,连接偏心圆的圆心 和凸轮转动中心 O,并延长使其与理论廓线相交于 点,则OC即 ,并延长使其与理论廓线相交于C点 即 为凸轮的基圆半径r 由图可知: 为凸轮的基圆半径 b.由图可知:rb=lAC- lOA =40+10-25=25mm 3,图示,h=(lOA+R+rr)-rb=25+40+10-25= 50 mm ,图示,
4,凸轮机构的压力角是指理论廓线上滚子从动 ,凸轮机构的压力角是指理论廓线上滚子从动 理论廓线 件接触点的法线AB 与从动件上对应点速度方向 件接触点的法线 OB之间所夹的锐角,如图所示. 之间所夹的锐角, 之间所夹的锐角 如图所示. 5,当凸轮的实际廓线保持不变而将滚子半径rr 由 ,当凸轮的实际廓线保持不变而将滚子半径 10mm 增大至 增大至15mm后,lAB将随之由 将随之由50mm 增至 后 55mm ,因此从动件 的运动将随之变化;若希 因此从动件3 的运动将随之变化; 望从动件3 的运动规律保持不变, 望从动件 的运动规律保持不变,则应让理论廓 线保持不变, 线保持不变,作该理论廓线的法向等距曲线并使 之距离等于15mm 得到新的实际廓线. 得到新的实际廓线. 之距离等于
7.凸轮机构几种常用的从动件运动规律中,_____ 凸轮机构几种常用的从动件运动规律中, 凸轮机构几种常用的从动件运动规律中 只宜用于低速情况; 只宜用于低速情况;______宜用于中速但不宜用 宜用于中速但不宜用 于高速的情况; 于高速的情况;而_______可在高速下应用 . 可在高速下应用 8.反转法绘制凸轮廓线是给 反转法绘制凸轮廓线是给_____加上一个与凸轮的 反转法绘制凸轮廓线是给 加上一个与凸轮的 角速度等值反向并绕凸轮轴心转动的角速度. 角速度等值反向并绕凸轮轴心转动的角速度. 9.设计滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时,若 设计滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时, 设计滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时 发现凸轮廓线有变尖现象, 发现凸轮廓线有变尖现象,则在尺寸参数上应采取 的措施是____或____. 的措施是 或 . 10.凸轮基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越____, 凸轮基圆半径越小,则凸轮机构的压力角越 凸轮基圆半径越小 , 而凸轮机构的尺寸越_____. 而凸轮机构的尺寸越 .