第6章 凸轮机构及其设计习题

第6章 凸轮机构及其设计

习题

6-1．在直动从动件盘形凸轮机构中，已知推程时凸轮的转角0/2ϕπ=，行程50h mm =。求当凸轮转速110/rad s ω=时，等速、等加速等减速、余弦加速度

和正弦加速度四种常用的基本运动规律的最大速度max v 、最大

加速度max a 以及所对应的凸轮转角0ϕ。

6-2． 在图6-1所示的从动件位移线图中，AB 段为摆线运

动，BC 段为简谐运动。若要在两段曲线交界处B 点从动件的速

度和加速度分别相等，试根据图中所给数据确定2ϕ角大小。

6-3．设计一偏置直动从动件盘形凸轮机构。凸轮回转方向

及从动件初始位置如图6-2所示。已知偏距e =20mm ，基圆半径r 0=40mm ，滚子半径r T =10mm 。从动件运动规律如下：ϕ=150︒，ϕs =30︒，ϕ'=120︒，ϕs '=60︒，从动件在推程以简谐运动规律上升，行程h =20mm ；回程以等加速等减速规律返回原处。要求推程许用压力角[]30α= ，回程许用压力角[]70α'= ，凸轮实际廓线最小许用曲率半径[]3mm ρ'=。试绘出从动件位移线图并用解析法设计凸轮轮廓曲线。 6-4．已知一偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构的初始位置，如图6-3所示。 试求:

（1)当凸轮从图示位置转过150

时，滚子与凸轮廓线的接触点1D 及从动件相应的位移。

(2)当滚子中心位于2B 点时，凸轮机构的压力角2α。

图6-2 图6-3 图6-4

图

6-1

6-5．如图6-4所示的直动平底从动件盘形凸轮机构，已知凸轮为30r mm =的偏心圆盘，20AO mm =，试求：

（1）基圆半径和升程；

（2）推程运动角、回程运动角、远休止角和近休止角；

（3）凸轮机构的最大压力角和最小压力角；

（4）从动件推杆的位移s 、速度v 和加速度a 的方程式；

（5）若凸轮以110/rad s ω=匀速回转，当AO 成水平位置时推杆的速度。

思考讨论题

6-6．图示6-5为一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮以等角速度ω1逆时针方向转动，设从动件位于最低位置时为机构的起始位置。试在图上：

（1）画出该凸轮机构的理轮廓线；

（2）当滚子中心位于B 点时，标出该位置时凸轮机构压力角α、、从动件的位移s 、相对于机构起始位置的凸轮转角ϕ，并求出该位置时从动件的速度2v ；

（3）当滚子与凸轮廓线在C 点接触时，标出该位置时凸轮机构的压力角α。

图6-5 图6-6 6-7．在图6-6所示的凸轮机构中，凸轮为偏心轮，转向如图所示。已知 参数为30R mm =， 10OA L mm =，10e mm =，10T r mm =，E 、F 为凸轮与滚子的两个接触点。试在图上标出：

（1）从E 点接触到F 点接触凸轮所转过的角度ϕ；

（2）F 点接触时的从动件压力角F α；

（3）由E 点接触到F 点接触从动件的位移s ；

（4）画出凸轮理论轮廓曲线，并求基圆半径b r ；

（5）找出出现最大压力角max α的机构位置，并标出max α。

6-6．选择填空和填空题

（1）____盘形凸轮机构的压力角恒等于常数。

A. 摆动尖顶从动件

B. 直动滚子从动件

C. 摆动平底从动件

D. 摆动滚子从动件

（2）对于直动从动件盘形凸轮机构来讲，在其他条件相同的情况下，偏置直动从动件与对心直动从动件相比，两者在推程段最大压力角的关系为____。

A. 偏置比对心大

B. 对心比偏置大

C.一样大

D. 不一定

（3）下述几种规律中，____ 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。

A. 等速运动规律

B. 摆线运动规律（正弦加速运动规律）

C. 等加速等减速运动规律

D. 简谐运动规律（余弦加速运动规律）

（4）对心直动尖顶盘形凸轮机构的推程压力角超过许用值时，可采用____措施来解决。

A. 增大基圆半径

B. 改为滚子推杆

C. 改变凸轮转向

D. 改为偏置直动尖顶推杆

（5）凸轮机构中几种常用的从动件运动规律中，__________只宜用于低速； _______和______ 不宜用于高速；而_____ 和_________ 都可在高速下应用。

（6）滚子从动件盘形凸轮的基圆半径是从_______到_______ 的最短距离。

（7）平底垂直于导路的直动从动件盘形凸轮机构中，其压力角等于______。

（8）凸轮机构从动件运动规律的选择原则为①________，② _____________，③ _____ 。

（9）在设计直动滚子从动件盘形凸轮机构的工作廓线时发现压力角超过了许用值，且廓线出现变尖现象，此时应采用的措施是____________， __________ 。