机械原理讨论课

机械原理“讨论课”二

一、讨论目的

1．熟练掌握用反转法设计各种类型凸轮廓线的方法步骤

2．能运用反转原理来确定凸轮机构工作中某过程的凸轮转角或从动件位置或某位置压力角

二、讨论题

1．思考题：

1）反转法设计凸轮廓线的基本原理是什么？应注意什么问题？

描述质点系相对运动的参考系可任选而不会改变相对运动性质。在机构设计中只要保证各构件相对运动不变，机架可任选。在设计凸轮廓线时，为使凸轮相对固定不动，必须将整个机构系统绕凸轮轴反转。

2）何谓凸轮的理论廓线和实际廓线？两者有何关联？

将滚子中心当作从动件的尖端设计出的凸轮廓线称为理论廓线，以理论廓线上各点为圆心作一系列滚子圆，该圆族的包络线为凸轮的实际廓线。两者为等距曲线，任一法线间的距离等于滚子的半径。

3）两个实际廓线相同、滚子半径不同的凸轮机构，从动件运动规律是否相同？为什么？

不相同。因为滚子中心所在的理论廓线不同。

4）两个理论廓线相同、滚子半径不同的凸轮机构，从动件运动规律是否相同？为什么？

相同。虽然两滚子半径不同，但滚子中心所在的理论廓线相同。

5）在凸轮廓线设计完成后，如何检查转角为?位置时的凸轮机构压力角α？

计算法：建立压力角同机构参数的表达式，即可计算压力角α同凸轮转角?的对应值。

作图法：应用反转法使凸轮相对固定，反转?角后直接在凸轮设计图上确定从动件的位置

及相应的压力角α。

6）在移动从动件盘形凸轮廓线设计过程中，如果在推程运动中检查出最大压力

角a

max 超过许用值[a]，可采取什么措施减小a

max

？

增大基圆半径r0。移动从动件凸轮机构也可将对心变成偏置。

7）何谓凸轮机构的偏距圆？采用偏置滚子移动从动件的主要目的是什么？

以凸轮轴心为圆心，以从动件导路中心线同凸轮轴心的偏距e为半径作的圆称为偏距圆。采用偏置的主要目的是为了减少推程运动各位置的压力角。有时也是因为结构的需要。

8）采用偏置移动从动件时其偏置方向应如何选取？

当凸轮逆时针转动时，从动件移动导路应偏于凸轮轴的右侧，当凸轮顺时针转动时，应偏于凸轮轴的左侧。

9）何谓运动失真？应如何避免出现运动失真？

从动件不能完全准确地实现预期的运动规律称为运动失真。为避免出现运动失真，所设计的凸轮实际廓线上各点的曲率半径必须大于零。为此在选择和设计从动件运动规律时类速度曲线必须连续并取合适的基圆半径。

2．试用作图法设计偏置尖端移动从动件盘形凸轮机构。已知条件如图所示。r0=40mm,e=10mm,h=36mm 。并讨论所设计的凸轮廓线出现什么情况？对凸轮机构工作有何影响？

3．在图示偏置滚子移动从动件凸轮机构中，从动件推程的起始位置为C点位置。

1).试在题图上标出从C点接触到D点接触时，凸轮转过的角度φ和从动件的位移s。

2).标出在D点接触时，凸轮机构的压力角

4．图示为偏置尖端移动从动件盘形凸轮机构，凸轮廓线为一圆，试问：

a)当凸轮逆时针转动，指出推程运动中机构具有最大压力角的位置和最小压力角的位置(用凸轮圆心C所在的位置说明)。

b)当凸轮顺时针转动，指出推程运动中机构具有最大压力角的位置。

三、讨论要求

1．要求每个学生在自学教材和参考资料的基础上，写好发言提纲（发言内容主要是讲明讨论题目），并在讨论课后交教师检查。

2．讨论后学生做一次总结作业，交教师批阅。

总结作业是回答5个问题：本次课讨论时————

1）什么时候你最为投入？

2）什么时候你最为漠然？

3）使作最惊讶的发言内容是什么？

4）哪次讨论你觉得最有意义或益处最大？5）哪次讨论使你最难理解？