《习题课连杆与凸轮》PPT课件

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1、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

2、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”。1.曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，机构是否一定存在急回运动，且一定无死点？为什么？曲柄摇杆机构中，当以曲柄为原动件时，若从动件摇杆的空回行程速度大于工作行程速度，即行程速比系数K>1或极位夹角θ≠0，则该机构存在急回特性，否则无急回特性。2.四杆机构中的极位和死

3、点有何异同？（1）相同点：极位和死点都出现在曲柄与连杆共线的位置。（2）不同点：极位出现在四杆机构中以曲柄为原动件；死点出现在四杆机构中以摇杆为原动件。基本概念题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

4、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？6.图示连杆机构中，已知各构件的尺寸为lAB=160mm，lBC=260mm，lCD=200mm，lAD=80mm；构件AB为原动件，沿顺时针方向匀速回转，试确定：（1）四杆机构ABCD的类型；（2）该四杆机构的最小传动角γ

5、min；（3）滑块F的行程速度变化系数K。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

6、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

7、善，问是否可行？为什么？2.答：力封闭与几何封闭凸轮机构的许用压力角的确定不一样。因为力封闭凸轮机构在回程时，利用推杆的重力、弹簧力来使推杆与凸轮保持接触，故不存在自锁现象；而几何形状封闭凸轮机构利用凸轮对推杆的作用力来回程，故存在自锁现象。3.答：不可行。因为凸轮理论廓线与实际廓线的法向距离为滚子半径，如果不改变凸轮的实际廓线，只改变滚子半径，那么得到的理论廓线将与实际要求不符。4.答：可行。因为压力角的正切值为：由上式可知，通过选择合适的偏置方向（顺左