问答题 题图所示凸轮的廓线由三段圆弧(圆心分别在O、O"、O"点)及一段直线组成,推杆为圆心在B点的一段圆弧构成的曲底摆动推杆。试求该凸轮机构的推程运动角δ 0 ,回程运动角δ" 0 ,推杆的最大摆角Φ,推杆在图示位置的角位移φ及压力角α,以及凸轮在图示位置再转过70°后,推杆的角位移φ"及压力角α"。
【正确答案】
【答案解析】解题要点:
(1)对于滚子推杆凸轮机构,其基圆半径、压力角等参数均应在理论廓线上度量;
(2)在用反转法分析和设计凸轮机构时,凸轮的转角应为机架所转过的角度,不是凸轮廓线的位置角;
(3)注意凸轮的转动方向。
解:题中的曲底推杆等效于一滚子推杆,滚子半径为r T ,滚子中心在B点。因此在解题时应先求出凸轮的理论廓线(如图中的细线轮廓所示)。再根据反转法的原理,以凸轮的回转中心O为圆心,以 为半径作圆,即为摆动推杆的摆动中心在反转运动中的轨迹圆β。
OO"的延长线与理论廓线的交点B。为推程廓线的起始点,OO"的延长线与理论廓线的交点B" 1 为理论廓线的最高点;分别以B 0 和B" 1 为圆心,以 为半径画圆弧与轨迹圆β交于A 0 和A 1 点,即为推程起始点和终止点推杆摆动中心的位置,故∠A 0 OA 10 ,即为推程运动角。
过O点作凸轮廓线直线部分的垂线,与理论廓线的交点B 2 即为回程的终止点,以B 2 为圆心, 为半径画圆弧与轨迹圆β的交点为A 2 ,即回程终止时推杆摆动中心的位置。故∠A 1 OA 2 =δ" 0 ,即为回程运动角。
以A 1 为圆心,以 为半径画圆弧与基圆交于B 1 点,∠B 1 A 1 B" 1 =Φ,即为推杆的最大摆角。
以A为圆心,以 为半径画圆弧与基圆交于B"""点,∠B"""AB=φ为推杆在图示位置的角位移。连线O"B为凸轮廓线在B点的法线,过B点所作的AB的垂线即为推杆在B点的速度方向线,两者之间的夹角α即为凸轮机构在图示位置时的压力角。
由于凸轮沿逆时针方向回转,故从OA开始沿顺时针方向取凸轮转角70°,得机架在反转运动中所占有的位置A"。以A"为圆心,以