【文章內(nèi)容簡介】 它對凸輪機(jī)構(gòu)的工作有何影響?如何加以避免?題91圖答 在用包絡(luò)的方法確定凸輪的工作廓線時，凸輪的工作廓線出現(xiàn)尖點(diǎn)的現(xiàn)象稱為變尖現(xiàn)象：凸輪的工作廓線使推桿不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動規(guī)律的現(xiàn)象件為失真現(xiàn)象。變尖的工作廓線極易磨損，使推桿運(yùn)動失真．使推桿運(yùn)動規(guī)律達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，因此應(yīng)設(shè)法避免。變尖和失真現(xiàn)象可通過增大凸輪的基圓半徑．減小滾子半徑以及修改推桿的運(yùn)動規(guī)律等方法來避免。9—3力封閉與幾何封閉凸輪機(jī)構(gòu)的許用壓力角的確定是否一樣?為什么?答 力封閉與幾何封閉凸輪機(jī)溝的許用壓力角的確定是不一樣的。因?yàn)樵诨爻屉A段對于力封閉的凸輪饑構(gòu)，由于這時使推桿運(yùn)動的不是凸輪對推桿的作用力F，而是推桿所受的封閉力．其不存在自鎖的同題，故允許采用較大的壓力角。但為使推稈與凸輪之間的作用力不致過大。也需限定較大的許用壓力角。而對于幾何形狀封閉的凸輪機(jī)構(gòu)，則需要考慮自鎖的問題。許用壓力角相對就小一些。9—4 一滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)推桿滾子的直徑偏小，欲改用較大的滾子？問是否可行?為什么?答 不可行。因?yàn)闈L子半徑增大后。凸輪的理論廓線改變了．推桿的運(yùn)動規(guī)律也勢必發(fā)生變化。 9—5 一對心直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，在使用中發(fā)現(xiàn)推程壓力角稍偏大，擬采用推桿偏置的辦法來改善，問是否可行?為什么?答 不可行。因?yàn)橥茥U偏置的大小、方向的改變會直接影響推桿的運(yùn)動規(guī)律．而原凸輪機(jī)構(gòu)推桿的運(yùn)動規(guī)律應(yīng)該是不允許擅自改動的。 96 在圖示機(jī)構(gòu)中，哪個是正偏置?哪個是負(fù)偏置?根據(jù)式(924)說明偏置方向?qū)ν馆啓C(jī)構(gòu)壓力角有何影響?答 由凸輪的回轉(zhuǎn)中心作推桿軸線的垂線．得垂足點(diǎn)，若凸輪在垂足點(diǎn)的速度沿推桿的推程方向．剛凸輪機(jī)構(gòu)為正偏置．反之為負(fù)偏置。由此可知．在圖示機(jī)溝中，兩個均為正偏置。由 可知．在其他條件不變的情況下。若為正偏置(e前取減號)．由于推程時(ds/dδ)為正．式中分子ds/dδeds/dδ, 故壓力角α減小。而回程時, 由于ds／dδ為負(fù), 式中分子為 |(ds／dδ)e|=| (ds／dδ) |+ |e| ds／dδ。故壓力角增大。負(fù)偏置時剛相反，即正偏置會使推程壓力角減小，回程壓力角增大；負(fù)偏置會使推程壓力角增大，回程壓力角減小。9—7 試標(biāo)出題9—6a圖在圖示位置時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角，凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90186。后推桿的位移；并標(biāo)出題9—6b圖推桿從圖示位置升高位移s時，凸輪的轉(zhuǎn)角和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。解 如圖 (a)所示，用直線連接圓盤凸輪圓心A和滾子中心B，則直線AB與推桿導(dǎo)路之間所夾的銳角為圖示位置時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。以A為圓心, AB為半徑作圓, 得凸輪的理論廓線圓。連接A與凸輪的轉(zhuǎn)動中心O并延長，交于凸輪的理論廓線于C點(diǎn)。以O(shè)為圓心．以O(shè)C為半徑作圓得凸輪的基圓。以O(shè)為圓心, 以O(shè)點(diǎn)到推桿導(dǎo)路的距離OD為半徑作圓得推桿的偏距圓；。延長推桿導(dǎo)路線交基圓于G點(diǎn)，以直線連接OG。過O點(diǎn)作OG的垂線，交基圓于E點(diǎn)。過E點(diǎn)在偏距圓的下側(cè)作切線．切點(diǎn)為H點(diǎn)．交理論廓線于F點(diǎn)，則線段EF的長即為凸輪從圖示位置轉(zhuǎn)過90后推桿的位移s。方法同前，在圖 (b)中分別作出凸輪的理論廓線、基圓、推桿的偏距圓。延長推桿導(dǎo)路線交基圓于G點(diǎn)，以直線連接OG。以O(shè)為圓心，以滾子中心升高s后滾子的轉(zhuǎn)動中心K到O點(diǎn)的距離OK為半徑作圓弧，交理論廓線于 F點(diǎn)。過F點(diǎn)作偏距圓的切線，交基圓于E點(diǎn)，切點(diǎn)為H。則∠GOE為推桿從圖示位置升高位移s時凸輪的轉(zhuǎn)角，∠AFH為此時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 (a) (b)9—8 在圖示凸輪機(jī)構(gòu)中，圓弧底擺動推桿與凸輪在B點(diǎn)接觸。當(dāng)凸輪從圖示位置逆時針轉(zhuǎn)過90。時，試用圖解法標(biāo)出： 1)推桿在凸輪上的接觸點(diǎn)； 2)擺桿位移角的大?。?)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 解 如圖所示，以O(shè)為圓心，以O(shè)點(diǎn)到推桿轉(zhuǎn)動中心A的距離AO為半徑作圓，得推桿轉(zhuǎn)動中心反轉(zhuǎn)位置圓。過O點(diǎn)怍OA的垂線，交推桿轉(zhuǎn)動中心反轉(zhuǎn)位置圓于D點(diǎn)。 以O(shè)`為圓心．以O(shè)`點(diǎn)到推桿圓弧圓心C的距離CO’為半徑作圓．得凸輪的理論廓線。 以O(shè)為圓心，作圓內(nèi)切于凸輪的理論廓線圓，得凸輪的基圓。 以D為圓心，以AC為半徑作圓弧，交凸輪的理論廓線于E點(diǎn)，交凸輪的圓于G點(diǎn)。用直線連接EO’，交凸輪的實(shí)際廓線于F點(diǎn)，此即為推桿在凸輪上的接觸點(diǎn)；而∠GDE即為擺桿的位移角；過E點(diǎn)并垂直于DE的直線與直線EF間所夾的銳角即為此時凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 9—9 已知凸輪角速度為1．5 rad／s，凸輪轉(zhuǎn)角時，推桿等速上升16mm。 時推桿遠(yuǎn)休，時推桿下降16mm。時推桿近休。試選擇合適的推桿推程運(yùn)動規(guī)律，以實(shí)現(xiàn)其最大加速度值最小，并畫出其運(yùn)動線圖。解 推桿在推程及回程段運(yùn)動規(guī)律的位移方程為：(1)推程：s=hδ／δ0 0186。≤δ≤1 50186。(2)回程：等加速段s=h一2hδ2／δ`02 0186?！堞摹?0186。 等減速段s=2h(δ’一δ)2／δ0`2 60186?！堞摹?20186。計(jì)算各分點(diǎn)的位移值如表9．3：根據(jù)表93可作所求圖如下圖： 9—10設(shè)計(jì)一凸輪機(jī)構(gòu)，凸輪轉(zhuǎn)動一周時間為2 s。凸輪的推程運(yùn)動角為60186。，回程運(yùn)動角為150。，近休止運(yùn)動角為150186。推桿的行程為15 mm。試選擇合適的推桿升程和回程的運(yùn)動規(guī)律，使得其最大速度值最小，并畫出運(yùn)動線圖。 9一11試設(shè)計(jì)一對心直動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)，滾子半徑r，=10 mm，凸輪以等角速度逆時針回轉(zhuǎn)。凸輪轉(zhuǎn)角δ=0186?！?20186。時，推桿等速上升20 mm；δ=120186。～180186。時，推桿遠(yuǎn)休止；δ=180186?！?70186。時，推桿等加速等減速下降20 mm；δ=270186。～：360186。時，推桿近休止。要求推程的最大壓力角α?！?0186。，試選取合適的基圓半徑，并繪制凸輪的廓線。問此凸輪機(jī)構(gòu)是否有缺陷，應(yīng)如何補(bǔ)救。9一12試設(shè)計(jì)一個對心平底直動推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)凸輪的輪廓曲線。設(shè)已知凸輪基圓半徑rn=30 mm，推桿平底與導(dǎo)軌的中心線垂直，凸輪順時針方向等速轉(zhuǎn)動。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過120~1~r推桿以余弦加速度運(yùn)動上升20。，再轉(zhuǎn)過150186。時，推桿又以余弦加速度運(yùn)動回到原位，凸輪轉(zhuǎn)過其余90186。時，推桿靜止不動。問這種凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的變化規(guī)律如何?是否也存在自鎖問題?若有，應(yīng)如何避免?解 推桿在推程及回程運(yùn)動規(guī)律的位移方程為 （1)推程 S=h[1cos(πδ/δ0)]/2： 0186?！堞摹?20186。 （2）回程． S=h[1+cos(πδ/δ0`)]/2 0186?！堞摹? 50186。 計(jì)算各分點(diǎn)的位移值如表94l：根據(jù)表94可作所求圖如下圖：這種凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角為一定值，它恒等于平底與導(dǎo)路所夾銳角的余角．與其他因素?zé)o關(guān)。這種凸輪機(jī)構(gòu)也會是存在自鎖問題，為了避免自鎖．在設(shè)計(jì)時應(yīng)該在結(jié)構(gòu)許可的條件下，盡可能取較大的推桿導(dǎo)路導(dǎo)軌的長度。并盡可能減小推gan 9的懸臂尺寸。9一13 一擺動滾子推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)(參看圖9—23)，已知lOA=60 mmr0=25 mm，lAB=50 mm，rr=8 mm。凸輪順時針方向等速轉(zhuǎn)動，要求當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過180186。時，推桿以余弦加速度運(yùn)動向上擺動25186。；轉(zhuǎn)過一周中的其余角度時，推桿以正弦加速度運(yùn)動擺回到原位置。試以作圖法設(shè)計(jì)凸輪的工作廓線。解 推扦在推程及回程段運(yùn)動規(guī)律的位移方程為 (1)推程：s=Φ[1cos(πδ/δ0)/2 0186?！堞摹?80186。 (2)回程：s=Φ[1(δ/δ`0)十sin(2πδ/δ`0)]/(2π) o186?！堞摹?80186。 計(jì)算各分點(diǎn)的位移值如表9．5：根據(jù)表