第 4 章 凸轮机构及其设计4.1 填空题4.1.1.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;与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。4.1.2.盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。4.1.4.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。4.2 判断题4.2.1..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。( × )4.2.2.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。( × )4.2.3.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。(√)4.2.4.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。(×)4.2.5.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中,其压力角始终不变。(√)4.2.6.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。(×)4.2.7.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。(√)4.2.8.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。(×)4.2.9.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。(×)4.2.10.从动件按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。(√)4.2.11.在对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构中,当从动件按等速运动规律运动时,对应的凸轮廓线是一条阿米德螺旋线。(×)4.2.12.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。(×)4.2.13.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。(√ )4.3 选择题4.3.1.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 。A. 相同;( B. 不相同。 C. 运动规律。 D. 等速; (B)等加速等减速; (C)正弦加速度。 E. 冲击。它适用于E场合。 F. 刚性;(B)柔性;(C)无刚性也无柔性;(D)低速;(E)中速;(F)高速。 G. 部分的最小曲率半径。 大于;(B)小于;(C)等于。 。 永远等于0° ; 等于常数;( 随凸轮转角而变化。 4.4 简答题 4.4.1 滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径是否可以任意选取?太大或太小会出现什么问题? 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.4.2.凸轮机构的压力角的大小对凸轮机构的传动有何影响? 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.4.3.直动从动件盘形凸轮机构压力角的大小与该机构的哪些因素有关? 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.5 作图与计算 h,画出凸轮机 构的基圆、偏距圆及凸轮的合理转向。 图 4.3 题 4.5.1 图 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 R=30mm,LOA=10mm, e=15mm,rT=5mm,LOB=50mm,LBC=40mm。E,F为凸轮与磙子的两个接触点。试作图标出: 1) 画出理论轮廓曲线和基圆 点接触到 F 点接触凸轮所转动过的角度 点接触时的从动件压力角 点接触到 点接触从动件的位移或摆动角度 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 图 4.4 题 4.5.2 图 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 BF 和 CD 为以 0 为圆心的圆弧,AD C 为直线,已知:偏距 8mm,OA 为 15mm,OC=OD 同为 20mm,求: 1) 从动件的升程,凸轮的推程角 2) 从动件压力角最大的数值及出现的位置。 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 图 4.5 题 4.5.3 图 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.6 讨论题 4.6.1 凸轮的理论轮廓和实际轮廓有何区别?所谓基圆半径是指哪一条轮廓曲线的最小向径? 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.6.2 凸轮轮廓上各工作段起止点的向径所夹的圆心角是否就是从动件相应行程的运动角? 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.6.3 画出图 4.8 中两个机构的从动件压力角及凸轮从当前位置转动 45 度后的从动件摆角 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 图 4.8 题 4.6.3 图 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。 4.4.1答:滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径不可以任意-|||-选取,若凸轮某段理论轮廓外凸曲率半径较小,这是就不能采用比外凸曲-|||-率半径更大的滚子半径,否则会使凸轮的实际轮廓出现负曲率,导致运动-|||-失真。如图4.10中C点,理论轮廓和实际轮廓已经不是等距曲线了。反之,-|||-若滚子太小就容易磨损,起不到滚子的作用。

第 4 章 凸轮机构及其设计

4.1 填空题

4.1.1.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;与滚子相包络的凸轮廓线称为廓线。

4.1.2.盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。

4.1.4.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。

4.2 判断题

4.2.1..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。( × )

4.2.2.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。( × )

4.2.3.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。(√)

4.2.4.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。(×)

4.2.5.直动平底从动件盘形凸轮机构工作中,其压力角始终不变。(√)

4.2.6.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。(×)

4.2.7.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。(√)

4.2.8.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。(×)

4.2.9.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。(×)

4.2.10.从动件按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。(√)

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

4.2.12.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。(×)

4.2.13.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。(√ )

4.3 选择题

4.3.1.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 。

A. 相同;(
B. 不相同。
C. 运动规律。
D. 等速; (B)等加速等减速; (C)正弦加速度。
E. 冲击。它适用于E场合。
F. 刚性;(B)柔性;(C)无刚性也无柔性;(D)低速;(E)中速;(F)高速。
G. 部分的最小曲率半径。
大于;(B)小于;(C)等于。
。
永远等于0° ;
等于常数;(
随凸轮转角而变化。
4.4 简答题
4.4.1 滚子从动件盘形凸轮机构中,从动件上滚子的半径是否可以任意选取?太大或太小会出现什么问题?

4.4.2.凸轮机构的压力角的大小对凸轮机构的传动有何影响?

4.4.3.直动从动件盘形凸轮机构压力角的大小与该机构的哪些因素有关?

4.5 作图与计算
h,画出凸轮机
构的基圆、偏距圆及凸轮的合理转向。
图 4.3 题 4.5.1 图


R=30mm,LOA=10mm, e=15mm,rT=5mm,LOB=50mm,LBC=40mm。E,F为凸轮与磙子的两个接触点。试作图标出:
1) 画出理论轮廓曲线和基圆
点接触到 F 点接触凸轮所转动过的角度
点接触时的从动件压力角
点接触到
点接触从动件的位移或摆动角度

图 4.4 题 4.5.2 图

BF 和 CD 为以 0 为圆心的圆弧,AD
C 为直线,已知:偏距 8mm,OA 为 15mm,OC=OD 同为 20mm,求:
1) 从动件的升程,凸轮的推程角
2) 从动件压力角最大的数值及出现的位置。

图 4.5 题 4.5.3 图

4.6 讨论题
4.6.1 凸轮的理论轮廓和实际轮廓有何区别?所谓基圆半径是指哪一条轮廓曲线的最小向径?

4.6.2 凸轮轮廓上各工作段起止点的向径所夹的圆心角是否就是从动件相应行程的运动角?

4.6.3 画出图 4.8 中两个机构的从动件压力角及凸轮从当前位置转动 45 度后的从动件摆角

图 4.8 题 4.6.3 图