机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章 凸轮机构

第三章凸轮机构及其设计

3 - 1 判断题 (正确的在其题号后括号内打√，否则打×)

（1）为了避免从动件运动失真，平底从动件凸轮轮廓不能内凹。( )

（2）若凸轮机构的压力角过大，可用增大基圆半径来解决。( )

（3）从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。( )

（4）凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。( )

（5）滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。( )

解答：

（1）√（2）√（3）×（4）√（5）√

3 - 2 填空题

（1）对于外凸凸轮，为了保证有正常的实际轮廓，其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。

（2）滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。

（3）在凸轮机构中，从动件按等加速等减速运动规律运动时，有冲击。

（4）绘制凸轮轮廓曲线时，常采用法，其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度，使凸轮相对固定。

（5）直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为，其基圆半径应按条件确定。解答：

（1）小于

（2）凸轮回转中心到凸轮理论轮廓

（3）柔性冲击

（4）反转法相反的

（5）0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径

3 - 3 简答题

（1）凸轮机构中，常用的从动件运动规律有哪几种？各用于什么场合？

解答：

1）等速运动规律刚性冲击（硬冲）低速轻载

2）等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载

3）简谐（余弦）运动规律柔性冲击中低速中载

4）正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载

5）3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载

（2）何谓凸轮机构的压力角？压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系？压力角的大小对凸轮的传动有何影响？

解答：

在不计摩擦时，凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角，称为凸轮机构的压力角。

基圆半径愈大，机构压力角愈小，但机构愈不紧凑；基圆半径愈小，机构压力角愈大，机构易自锁，效率低，但机构紧凑。

（3）滚子从动件盘形凸轮机构与尖底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线是否相同？为什么？解答：

不同。

滚子中心运动轨迹就是尖端从动件的运动轨迹，其凸轮实际轮廓曲线为滚子的内包络线。

3 - 7 图示的凸轮为偏心圆盘（μl=0.002m/mm）。圆心为O，半径R=30mm，

偏心距L OA=10mm，滚子半径r r=10mm，偏距e=10mm。试求（均在图上标出）：

（1）推杆的行程h和凸轮的基圆半径r0；

（2）推程运动角Φ、远休止角Фs、回程运动角Φ´和近休止角Фs´；

（3）最大压力角αmax及发生位置；

（4）从B点接触到C点接触凸轮所转动的角度φ0和推杆的位移s；

（5）C点接触时凸轮机构的压力角αc。

解：

取尺寸比例尺μl=0.002m/mm作图，得

（1）推杆的行程h=20.5mm，基圆半径r0=30mm；

（2）推程运动角Φ=187°，回程运动角Φ´=173°，远休止角Фs=0°，

近休止角Фs´=0°；

（3）当滚子与凸轮廓线在D点接触时压力角最大，其值为αmax=30°；

（4）从接触点B到接触点C凸轮所转过的角度为φ0=313°，推杆的位移为s=17mm；

（5）在C点接触时凸轮机构的压力角为αc=2°。

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