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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，半径R=40mm，凸轮转动方向如图所示，lOA=25mm，滚子半径rr=10mm，试1.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rb；3.求从动件的升程h；4.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15mm，从动件的运动规律有无变化？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，该法向距离等于滚子半径rr，故理论廓线为半径为40+10=50mm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径rb，因此，连接偏心圆的圆心A和凸轮转动中心O，并延长使其与理论廓线相交于C点，则OC即为凸轮的基圆半径rb。由图可知：rb=lAC-lOA=40+10-25=25mm3、图示，h=(lOA+R+rr)-rb=25+40+10-25=50mm4、凸轮机构的压力角是指理论廓线上滚子从动件接触点的法线AB与从动件上对应点速度方向OB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10mm增大至15mm后，lAB将随之由50mm增至55mm，因此从动件3的运动将随之变化；若希望从动件3的运动规律保持不变，则应让理论廓线保持不变，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。自测试题一、判断题（正确：T，错误：F）1.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，说明从动件的位移越大。3.在运动规律一定时，凸轮的基圆越大，则从动件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，结果引起刚性冲击。答案5.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。8.一般说来，在凸轮机构中，尖顶从动件可适应任何运动规律而不致发生运动失真。7.当从动件采用等速运动规律时，则机构自始至终工作平稳不会产生刚性冲击。答案9.平底移动从动件盘形凸轮机构的压力角恒等于一个常量。10.为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。二、填空题1.凸轮机构是由______、______和_____三个基本构件组成。2.按凸轮形状不同凸轮可分为____、_____和_____。3.维持凸轮与从动件高副接触封闭的方法有__和__。答案4.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，其位移曲线是一条____线；若为等加速等减速运动规律时，其位移曲线是一条____线。6.凸轮轮廓的形状是由________决定的。5.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；_____运动规律无冲击。10.凸轮基圆半径越小，则凸轮机构的压力角越____，而凸轮机构的尺寸越_____。7.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；______宜用于中速但不宜用于高速的情况；而_______可在高速下应用。8.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。9.设计滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线时，若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____。答案2.与其它机构相比，凸轮机构最大的优点是_____。A.可实现各种预期的运动规律B.便于润滑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，则最大加速度理论上为________。A.amax=∞B.amax=0C.amax=有限值D.amax=不定值A.惯性力难以平衡B.点线接触易磨损C.设计较为复杂D.不能实现间歇运动1.与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是___。三、选择题答案6.为了避免运动失真并减少接触应力和磨损，滚子半径rr和凸轮理论廓线上的最小曲率半径ρmin应满足__。A.rrρminB.rrρminC.rr=ρminD.不一定A.增大基圆半径B.改用滚子推杆C.改变凸轮转向D.改为偏置直动尖顶推杆5.对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用_______措施解决。A.等速B.等加速等减速C.摆线D.简谐4.在凸轮机构中，下述___运动规律既不会产生柔性冲击也不会产生刚性冲击，可用于高速场合。答案7.凸轮机构压力角对凸轮尺寸的影响反映在：如果机构压力角减少其它参数不变时，基圆将_____。A.增大B.减少C.不变D.不一定A.一段直线B.一段圆弧C.一段抛物线D.以凸轮转动中心为圆心的圆弧8.若要盘形凸轮机构的从动件在某段时间内停止不动，对应的凸轮轮廓应是______。答案A.压力角不变，运动规律不变B.压力角变，运动规律变C.压力角不变，运动规律变D.压力角变，运动规律不变10.某凸轮机构的滚子损坏后换上一个较大的滚子，则该机构_______。9.为使凸轮机构的结构紧凑和受力条件好，设计时应满足__。A.B.C.D.答案一、判断题１F、２F、３T、４F、５T、6F、7F、8T、9T、10T答案三、选择题１B、２A、３A、４C、５AD、6A、7A、8D、9A、10B