課后習(xí)題答案為什么凸輪機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)、半自動(dòng)機(jī)械的控制裝置中？答案：在機(jī)械裝置中，尤其是自動(dòng)控制機(jī)械中，為了實(shí)現(xiàn)某些特殊或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，廣泛應(yīng)用著各種凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪機(jī)構(gòu)通過高副接觸可使從動(dòng)件獲得各種預(yù)期的規(guī)律運(yùn)動(dòng)。從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律取決于凸輪的輪廓形狀。凸輪機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是只需設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)耐馆嗇喞?，就可使從?dòng)件實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、設(shè)計(jì)方便。比較尖頂、滾子和平底從動(dòng)件的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。答案：①尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。尖頂從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)端部能與復(fù)雜的凸輪輪廓保持接觸，因而能實(shí)現(xiàn)任意預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。但尖頂從動(dòng)件與凸輪之間為點(diǎn)接觸，磨損快，所以只適用于受力不大的低速凸輪機(jī)構(gòu)。②滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。在從動(dòng)件端部裝一滾子，即成為滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)，滾子從動(dòng)件與凸輪之間為滾動(dòng)摩擦，耐磨損，且可承受較大的載荷。但凸輪上凹陷的輪廓未必能很好地與滾子接觸，從而影響實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。③平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)。平底從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)與凸輪輪廓表面接觸的端面為一平面。凸輪與從動(dòng)件之間的作用力始終垂直于平底的平面，受力比較平穩(wěn)，且接觸面間易形成油膜，利于潤(rùn)滑，減少磨損，適用于高速傳動(dòng)。但它不能應(yīng)用在有凹槽輪廓的凸輪機(jī)構(gòu)中，因此，運(yùn)動(dòng)規(guī)律受到一定的限制。凸輪機(jī)構(gòu)從動(dòng)件的常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律有哪些？哪些具有剛性沖擊？哪些具有柔性沖擊？答案：常用運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律、余弦加速度運(yùn)動(dòng)（簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)）規(guī)律、正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律等。等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生剛性沖擊；等加速等減速運(yùn)動(dòng)和余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生柔性沖擊，這兩種運(yùn)動(dòng)規(guī)律適合于中、低速場(chǎng)合。正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律不產(chǎn)生任何沖擊。何謂凸輪機(jī)構(gòu)的理論輪廓線?何謂凸輪機(jī)構(gòu)的實(shí)際輪廓線?兩者有何區(qū)別與聯(lián)系?答案：由于滾子中心是從動(dòng)件上的一個(gè)固定點(diǎn)，該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)就是從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)，因此可取滾子中心作為參考點(diǎn)（相當(dāng)于尖底從動(dòng)件的尖底），按設(shè)計(jì)尖底從動(dòng)件凸輪輪廓的方法繪出凸輪輪廓曲線，稱為凸輪的理論輪廓曲線。以滾子半徑為半徑，以理論輪廓曲線上各點(diǎn)為圓心，作一系列滾子圓，最后作這些滾子圓的內(nèi)包絡(luò)線（對(duì)于凹槽凸輪還應(yīng)作外包絡(luò)線），即為滾子從動(dòng)件盤形凸輪的實(shí)際輪廓。凸輪的實(shí)際輪廓曲線與理論輪廓曲線間的法向距離始終等于滾子半徑，所以它們互為等距曲線。如何確定凸輪機(jī)構(gòu)中凸輪的基圓半徑？答案：在保證機(jī)構(gòu)的最大壓力角的條件下，選取盡可能小的基圓半徑。什么叫壓力角？壓力角的大小對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)有何影響？答案：凸輪機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)方向與從動(dòng)件所受凸輪作用力（不計(jì)摩擦）方向之間所夾的銳角稱為壓力角。愈大，則有用分力F愈小，有害分力F"愈大，由F"引起的導(dǎo)路中的摩擦阻力就愈大，機(jī)構(gòu)的效率就愈低。如圖3-1所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知AB段為凸輪的推程廓線，試在圖上標(biāo)注推程運(yùn)動(dòng)角δt。圖3-1習(xí)題3-7圖答案：推程運(yùn)動(dòng)角如圖所示。用作圖法求出凸輪機(jī)構(gòu)從圖3-2中圖示位置轉(zhuǎn)過45°時(shí)的壓力角。圖3-習(xí)題3-8圖答案：如圖所示。有一對(duì)心直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，其基圓半徑，滾子半徑，從動(dòng)件的行程，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：凸輪轉(zhuǎn)角0°~150°150°~180°180°~300°300°~360°從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等加速等減速上升30mm停止不動(dòng)等速下降至原來位置停止不動(dòng)試用“反轉(zhuǎn)法”設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線。答案：選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺及角度比例尺作從動(dòng)件的位移曲線，并利用“反轉(zhuǎn)法”繪制凸輪的輪曲線，如圖所示。（1）將滾子的中心看作是尖頂從動(dòng)件的尖頂，利用繪制尖頂從動(dòng)件凸輪輪廓曲線的方法繪制曲線，該曲線稱為凸輪的理論輪廓曲線。（2）以理論輪廓曲線上各點(diǎn)為圓心，以滾子半徑為半徑，作一系列的滾子圓,然后作這些滾子圓的內(nèi)包絡(luò)線，此包絡(luò)線即為所求的滾子從動(dòng)件凸輪輪廓曲線,稱為凸輪的實(shí)際輪廓曲線。由作圖方法可知，滾子從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)，滾子中心的位置剛好就是尖頂從動(dòng)件的尖頂位置，因而從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與原來的位移曲線相一致。有一對(duì)心尖頂直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)，已知凸輪按逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，其基圓半徑，滾子半徑，從動(dòng)件的行程，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：凸輪轉(zhuǎn)角0°~120°120°~150°150°~240°240°~360°從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律等速上升40mm停止不動(dòng)等加速等減速下降至原來位置停止不動(dòng)要求：（1）作從動(dòng)件的位移曲線；（2）試用“反轉(zhuǎn)法”設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線。答案：（1）選擇適當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度比例尺及角度比例尺作從動(dòng)件位移曲線如圖。取長(zhǎng)度比例尺，角度比例尺。沿橫坐標(biāo)在推程運(yùn)動(dòng)角和回程運(yùn)動(dòng)角范圍內(nèi)作一定的等分，并通過各等分點(diǎn)作軸垂線與位移曲線相交，即得相應(yīng)凸輪各轉(zhuǎn)角時(shí)從動(dòng)件的位移量11’，22’，33’…。（2）利用“反轉(zhuǎn)法”設(shè)計(jì)盤形凸輪輪廓曲線如圖。①同一長(zhǎng)度比例尺繪制基圓，基圓的圓心為O，半徑為，。此基圓與從動(dòng)件導(dǎo)路中