杨可桢《机械设计基础》(第6版)复习笔记及课后习题详解(含考研真题)-凸轮机构【圣才出品】

第3章凸轮机构
3.1复习笔记
【通关提要】
本章主要介绍了凸轮机构的常用运动规律、凸轮压力角以及图解法设计凸轮轮廓。

学习时需要掌握不同运动规律的特点、凸轮压力角与凸轮作用力和凸轮尺寸的关系以及图解法设计凸轮轮廓等内容。

本章主要以选择题、填空题、简答题和计算题的形式考查，复习时需把握其具体内容，重点记忆。

【重点难点归纳】
一、凸轮机构的应用和类型（见表3-1-1）
表3-1-1凸轮机构的应用和类型
二、从动件的运动规律
1．基本概念（见表3-1-2）
表3-1-2从动件运动规律的基本概念
图3-1-1凸轮轮廓与从动件位移线图
2．推杆的运动规律（见表3-1-3）
表3-1-3推杆的运动规律
三、凸轮机构的压力角
压力角指作用在从动件上的驱动力与该力作用点绝对速度之间所夹的锐角。

对于高副机构，压力角即接触轮廓法线与从动件速度方向所夹的锐角，如图3-1-2所示。

1．压力角与作用力的关系
F′′＝F′tanα
式中，F′′为有害分力；F′为有用分力。

图3-1-2凸轮机构的压力角
对于直动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[α]＝30°；对于摆动从动件凸轮机构，建议取许用压力角[α]＝45°。

2．压力角与凸轮机构尺寸的关系
如图3-1-2
所示，直动从动件盘形凸轮机构的压力角计算公式为
tan α=式中，s 为对应凸轮转角φ的从动件的位移；r 0为基圆半径；e 为从动件导路偏离凸轮回转中心的距离，称为偏距。

注：
①导路与瞬心P 在凸轮轴心O 点同侧，取“－”号，此时可使推程压力角α减小；②导路与瞬心P 在凸轮轴心O 点异侧，取“＋”号，此时可使推程压力角α增大。

四、图解法和解析法设计凸轮轮廓（见表3-1-4）
表3-1-4图解法和解析法设计凸轮轮廓
图3-1-3滚子直动从动件盘形凸轮轮廓
图3-1-4平底直动从动件盘形凸轮——极坐标
3.2课后习题详解
3-1图3-2-1所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。

已知AB段为凸轮的推程轮廓线，试在图上标注推程运动角Φ。

图3-2-1
解：如图3-2-2所示，以O为圆心作圆并与导路相切，此为偏距圆。

过B点作偏距圆的下切线，此线为凸轮与从动件在B点接触时导路的方向线。

推程运动角Φ如图3-2-2所
示。