第三章 凸轮机构设计习题

4、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。
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____。
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 _____。
答案
三、 选择题
1.与连杆机构相比，凸轮机构最大的缺点是 ___ 。
A. 惯性力难以平衡 C. 设计较为复杂
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 。
6.凸轮轮廓的形状是由 ________ 决定的 。
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。
3.维持凸轮与从动件高副接触封闭的方法有 __ 和__。
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。 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 。
B. 点线接触易磨损 D. 不能实现间歇运动
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 =∞ C. amax =有限值
B. 改用滚子推杆 D. 改为偏置直动尖顶推杆
6.为了避免运动失真并减少接触应力和磨损，滚子半
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 。
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 。
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 。
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答案
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 _____ 。
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=25mm 3、图示， h=(lOA+R+rr)-rb=25+40+10-25= 50 mm
第三章 凸轮机构设计
本章的主要内容 重点与难点 典型例题分析 自测试题
主要内容
1. 凸轮机构的类型选择 2. 从动件常用运动规律设计 3. 用作图法设计凸轮轮廓曲线 4. 凸轮机构的压力角。
重点难点
1.凸轮机构基本尺寸的确定。 2.平面凸轮轮廓曲线的设计。
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
图（a）所示对心直动尖底从动件偏心圆盘凸轮机构， O为凸轮几何合中心， O1为凸 轮转动中心，直线 AC ⊥BD,O 1O=OA/2 ，圆盘半径 R=OA=60mm 。
（1）根据图（ a）及上述条件确定基园半径 r0，行程 h， C点压力角 αc 和D点接触时 的压力角 αD，位移 hD；（2）若偏心圆盘凸轮几何尺寸不变，仅将从动件由尖底改为 滚子，见图（ b）,滚子半径 rT=10mm 。试问，上述参数 r0，h，αc，和 hD，αD是否改
变？对于有改变的参数试分析其增大还是减小？
h
α c=0
hD hD
αD
a
b
h
α c=0
基园r 0 增大； 行程h 不变；
压力角α C不变；
αD
h D减小； α D减小。
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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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 。
B. amax =0 D. amax =不定值
答案
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。
A. 等速 B. 等加速等减速 C. 摆线 D. 简谐
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. 增大基圆半径 C. 改变凸轮转向