2014考研西安交通大学《802机械设计基础》习题解析-(3).ppt

第3讲 第七章 凸轮机构,专业课习题解析课程,7-1 在冲床中改用凸轮机构实现冲头的往复运动和在内燃机配气机构中改用曲柄滑块机构实现阀门的启闭，行否？为什么？,解：不行，因为凸轮与从动件之间为点或线接触，接触应力较大，易于磨损，故凸轮机构多用于传力不大的场合冲头往复运动来冲压加工零件，力的作用很大，不适合用凸轮机构；而内燃机配气机构力的作用小，采用凸轮机构可以使机构简单、紧凑，而用曲柄滑块机构的话显然咱满足使用要求的前提下结构不够简单、紧凑7-2 什么是从动件运动规律？选择从动件运动规律时应考虑哪些问题？ 解：1.从动件运动规律是指从动件的运动（位移、速度和加速度）与时间或凸轮转角间的关系2.根据实际工作要求，实现的运动来选择合适的从动件运动规律，同时还应考虑凸轮机构的载荷大小和转速高低7-3 从动件与凸轮之间发生刚性冲击和柔性冲击的原因分别是什么？应如何避免？ 解：1.刚性冲击：从动件在起始和终止点速度有突变，使瞬时加速度趋于无穷大，从而产生无限值惯性力，并由此对凸轮产生冲击； 柔性冲击：从动件在起点、中点和终点，因加速度有有限值突变而引起推杆惯性力的有限值突变，并由此对凸轮产生有限值冲击。

避免方法：可以采用组合运动规律，来改善推杆运动特性构造组合运动规律的原则： 根据工作要求选择主体运动规律，然后用其它运动规律组合； 保证各段运动规律在衔接点上的运动参数是连续的； 在运动始点和终点处，运动参数要满足边界条件例如：改进梯形加速度运动规律 主运动：等加等减运动规律 组合运动：在加速度突变处以正弦加速度曲线过渡对平底从动件而言，理论廓线为平底上的一点在凸轮平面上描出的轨迹实际廓线:与从动件工作面直接接触的凸轮轮廓 对尖端从动件，实际廓线与理论廓线是一致的； 对滚子从动件，实际廓线是以理论廓线上各点绕圆心所作一系列滚子圆的包络线，它是理论廓线的等距曲线； 对平底从动件，实际廓线为从动件平底的包络线，它与理论廓线不存在等距关系7-4 什么是凸轮的理论廓线和实际廓线？,解：理论廓线： 对尖端从动件而言，理论廓线为尖端点在凸轮平面上描出的轨迹； 对滚子从动件而言，理论廓线为滚子中心在凸轮平面上 描出的轨迹；,7-6 如果两个凸轮的理论廓线相同，则从动件的运动规律是 否一,定相同？为什么？,解：不一定，因为理论廓线不同于实际廓线，不同的从动件对应的理论廓线定义方法不同即使理论廓线一样，但如果从动件形式不同，那么从动件的运动规律也是不同的。

7-7 滚子从动件凸轮机构的滚子损坏后，能否用一半径不同的 滚子替换？为什么？,解：不能 （1）因为换了滚子之后，凸轮机构的实际廓线就发生改 变了对于滚子从动件的凸轮机构，它的实际廓线是理论廓线 是等距曲线因此换了滚子之后就会改变从动件运动规律 （2）换了滚子之后，有可能会出现失真amin = min- rr ＜0时，失真,7-8 滚子从动件盘形凸轮机构，其凸轮实际廓线能否由理论廓 线上各点的向径截去滚子半径长来求得？ 解：不能，对于偏置从动件盘形凸轮机构，就不能采用这种方 法，这可以从它的设计过程看出，如图7-1图7-1,满足 的前提下（对滚子或平底从动件 的凸轮机构，还应保证运动不失真），可将基圆半径 取小些，以满足对机构结构紧凑的要求7-9 选取基圆半径时应考虑哪些因素？按什 么原则加以选择？ 解：1.应考虑运动是否会失真；最大压力角 是否小于许用压力角 2.选用原则：,在结构空间允许条件下，可适当将基圆半径取大些，以利于改善机构的传力性能、减轻磨损和减小凸轮轮廓线的制造误差7-10 在图7-31所示运动规律线图中，各段运动规律未表示完全，请根据给定部分补足其余部分（位移线图要求准确画出，速度和加速度线图可用示意图表示）。

图7-31,解：,7-11 一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心轮， 其半径 ，偏心距 ，滚子半径 ，,凸轮顺时针转动，角速度 为常数试求：⑴画出凸轮机构的 运动简图⑵作出凸轮的理论廓线、基圆以及从动件位移曲线 图解：,7-12 按图7-32所示位移曲线，设计尖端移动从动件盘形凸轮的廓线并分析最大压力角发生在何处（提示：从压力角公式来分析）图7-32,解：由压力角计算公式：,,、,→,7-13 设计一滚子对心移动从动件盘形凸轮机构已知凸轮基 圆半径 ，滚子半径 ；凸轮逆时针等速 回转，从动件在推程中按余弦加速度规律运动，回程中按等加 -等减速规律运动，从动件行程 ，凸轮在一个循环中 的转角为： ，试绘 制从动件位移线图和凸轮的廓线解：如右图 所示：,7-14 将7-13题改为滚子偏置移动从动件偏距 ，,试绘制其凸轮的廓线解：如右 图所示：,1.凸轮机构主要由 凸轮 、 从动件 、和机架三个基本构件 组成盘形凸轮的基圆，是指以凸轮理论轮廓的 最小向径 值为半径所作的圆 2. 凸轮机构若按凸轮形状分类，有 盘形 凸轮、 圆柱 凸轮 和移动凸轮。

3．凸轮机构的压力角是指 从动件 的运动方向和 凸轮轮廓接 触点法线 方向之间所夹的锐角凸轮部分知识在本科试题中的考查形式：,6.在设计滚子从动件盘形凸轮机构时，滚子的半径可以任意选取 （×） 7.凸轮机构压力角的大小对机构运动无影响 （×）,4. 凸轮机构压力角的大小影响从动杆的正常工作 √ ）,5.在设计平底直动从动件盘形凸轮机构时，从动件平底的长度 可以任意选取（×）,,你只闻到我的香水，却没看到我的汗水 你否定我的现在，我决定我的未来！ 你嘲笑我一无所有，不配去爱，我可怜你总是等待 你可以轻视我们的年轻，我们会证明这是谁的时代 梦想是注定孤独的旅行，路上少不了质疑和嘲笑， 但那又怎样？ 哪怕遍体鳞伤，也要活得漂亮！,。