习题课连杆与凸轮20111128课件

平面连杆机构与凸轮机构

习题课基础知识回顾铰链四杆机构有曲柄的条件：（1）最短杆长度+最长杆长≤其余两杆长度之和；（2）最短杆为连架杆或机架。如果铰链四杆机构各杆长度满足杆长条件，当最短杆为连架杆时，则机构为曲柄摇杆机构；当最短杆为机架时，则机构为双曲柄机构；当最短杆的相对杆为机架时，机构为双摇杆机构。如果各杆长度不满足杆长条件，则机构无周转副，此时不论以何杆为机架，机构均为双摇杆机构。

极位夹角θ、急回运动、行程速比系数K四杆机构的传动角最小传动角γmin

死点四杆机构的传动角连杆与从动件之间所夹的锐角γ称为四杆机构在此位置的传动角。且γ=90°－α≤90°为了保证机构传力性能良好，应使γmin≥40°～50°最小传动角

对于曲柄摇杆机构，γmin出现在主动件曲柄与机架共线的两位置之一。死点对于曲柄摇杆机构，以摇杆为主动件，则当连杆与从动件曲柄共线时，机构的传动角γ=0°，这时主动件通过连杆作用于从动件上的力恰好通过其回转中心，出现了不能使构件（从动件曲柄）转动的“顶死”现象，机构的这种位置称为“死点”。3.试说明对心曲柄滑块机构当以曲柄为主动件时，其传动角在何处最大？何处最小？4.图示铰链四杆机构，已知lBC=50mm，lDC=35mm，lAD=30mm，试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB杆为曲柄，lAB最大值为多少？（2）若此机构为双曲柄机构，lAB最大值为多少？（3）若此机构为双摇杆机构，lAB应为多少？（4）若lAB=15mm，则该机构的行程速度比系数K=？极位夹角θ=？最小传动角γmin=？5.图示铰链四杆机构中，各杆长度为l1=28mm，l2=52mm，l3=50mm，l4=72mm，试求：（1）当取杆4为机架时，该机构的极位夹角θ、杆3的最大摆角、最小传动角γmin和行程速比系数K；（2）当取杆1为机架时，将演化成何种类型的机构？为什么？并说明这时C、D两个转动副是周转副还是摆转副；（3）当取杆3为机架时，又将演化成何种机构？这时A、B两个转动副是否仍为周转副？凸轮机构基本概念题1.何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？答：（1）对于外凸的凸轮轮廓曲线，其工作廓线的曲率半径等于理论廓线的曲率半径与滚子半径之差，即ρa=ρ－rr。所以，若ρ=rr，则工作廓线的曲率半径为零，于是工作廓线将出现尖点，称之为变尖现象；若若ρ＜rr，则工作廓线的曲率半径为负值，致使推杆不能按预期的运动规律运动，称之为失真现象。（2）出现变尖现象时，凸轮轮廓在尖点处很容易磨损；出现失真现象时，制造凸轮时，将切除有用的工作廓线，致使推杆不能按预期的运动规律运动。（3）对于外凸的凸轮轮廓曲线，一方面应使滚子半径rr小于理论廓线的最小曲率半径ρmin，且ρmin一般不应小于1～5mm。如果不能满足此要求，就应增大基圆半径或者适当减小滚子半径；有时则比寻修改推杆的运动规律，使凸轮工作廓线上出现尖点的地方代以合适的曲线。另一方面，滚子的尺寸还受其强度、结构的限制，不能做得太小，通常去滚子半径rr=（0.1～0.5）r0。2.力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定是否一样？为什么？3.一滚子推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推杆滚子的直径偏小，欲改用较大的滚子，问是否可行？为什么？4.一对心直动推杆盘形凸轮机构，在使用中发现推程压力角稍偏大，拟采用推杆偏置的办法来改善，问是否可行？为什么？

5.在图示机构中，哪个是正偏置？哪个是负偏置？根据教材说明偏置方向对凸轮压力角有何影响？答：（1）图（a）、（b）均为正偏置。（2）由式可知，通过选择合适的偏置方向（正偏置），可使压力角减小，以改善受力情况；而若为负偏置，则压力角将增大。

(a)(b)上面的解答是错误的，(a)位移s及(b)转角β都错误的。正确解答见下页6.试标出上题（a）图在图示位置时凸轮机构的压力角，凸轮从图示位置转过90°后推杆的位移；并标出（b）图推杆从图示位置升高位移s时，凸轮的转角和凸轮机构的压力角。正确解答6（a）7.在下图所示凸轮机构中ul=1mm/mm，ω=1rad/s。试求：（1）凸轮的理论廓线和基圆；（2）图示位置时机构的压力角α；（3）凸轮从图示位置转过90时的位移s；（4）图示位置时从动件2