单元十一常用结构简介参考答案

单元十一常用结构简介11-1凸轮机构由哪几个基本构件组成?举出实际生产中应用凸轮机构的几个实例，通过实例说明凸轮机构的特点。答：它是由凸轮、从动件和机架三个基础构件组成；发动机气门机构：在内燃机中，凸轮机构被广泛应用于气门的控制。凸轮通过凸轮轴驱动，将凸轮的运动传递给气门追随器，进而控制气门的开启和关闭。凸轮的轮廓曲线确定了气门的开启和关闭时间以及升程，可以根据发动机的要求进行设计和调整。印刷机构：在印刷机中，凸轮机构用于控制印刷过程中的关键步骤，如墨斗的抬升和下降、印版的开合等。凸轮的运动通过凸轮轴传递给相应的追随器，完成特定的动作，确保印刷过程的准确性和稳定性。纺织机械：在纺织机械中，凸轮机构常用于控制织机上的各种运动，如提花、编织和卷取等。凸轮的轮廓曲线决定了织机的运动规律和花纹图案，通过调整凸轮的形状和尺寸，可以实现不同的织造效果和花样。凸轮机构的特点包括：精确控制：凸轮的轮廓曲线可以精确地控制追随器的运动，确保特定的运动路径和时间序列。这使得凸轮机构在需要精密和可靠运动控制的场合具有优势。可调性：凸轮的形状和尺寸可以根据需求进行调整和优化。通过改变凸轮的轮廓曲线，可以实现不同的运动规律和运动速度，以适应不同的应用需求。高效能：凸轮机构的传动效率通常较高，能够将输入的运动和力量有效地传递给追随器。这使得凸轮机构在需要高效能传动的场合具有优势。可靠性：凸轮机构通常结构简单、坚固可靠，能够在长时间和高负荷运行条件下保持稳定性和耐久性。11-2螺旋机构由哪些基本运动形式?各自的特点及应用如何?答：基本运动形式：1.螺母固定，螺杆转动并轴向移动；2.螺母固定，螺杆转动并轴向移动；3.螺母转动，螺杆轴向移动；4.螺母转动，螺杆轴向移动。特点及应用：1.可获得较高的传动精度,适合于行程较小的场合,如千斤顶、压力机、台虎钳。2.结构简单、紧凑,但精度较差﹐使用不便,应用较少。3.结构较复杂,用于仪器调节机构,如螺旋千分尺的微调机构。4.结构紧凑﹑刚性好,适用于行程较大的场合,如车床的丝杠进给机构。11-3图题11-3图所示为一偏心圆凸轮机构,О为偏心圆的几何中心。偏心距e-15mm,d=60mm。试在图中标出:①该凸轮的基圆半径,从动件的最大位移值h和推程运动角6;②凸轮转过90°时从动件的位移值s。答：略。11-4如题11-4图所示螺旋机构,已知左旋双线螺杆的螺距为3mm,问当螺杆按图示方向转动180°时,螺母移动了多少距离?向什么方向移动?答：略。11-5题11-4图所示为一微调螺旋机构,通过调整螺杆的转动可使被调螺母左右微移。设螺旋副A为右旋,导程为1mm,要求调整螺杆按图示方向转动一周,螺母左移0.2mm,螺旋副B的旋向和导程应如何设计?答：略。11-6什么叫间歇运动机构?常用的间歇运动机构有哪些?各有何运动特点?答：当主动件做连续运动时,从动件跟随做周期性的间歇运动的装置称为间歇运动机构；齿轮与销栓机构：齿轮与销栓机构通过销栓装置使齿轮在运动和停止之间切换。常见的应用包括工作台、旋转索引台等。其运动特点是稳定、可靠，适用于周期性工作。凸轮与销栓机构：凸轮与销栓机构通过销栓装置使凸轮在运动和停止之间切换。常见的应用包括自动包装机、卷烟机等。其运动特点是可调性强，适用于需要多种间歇运动模式的场合。滑块与销栓机构：滑块与销栓机构通过销栓装置使滑块在运动和停止之间切换。常见的应用包括注塑机、冲床等。其运动特点是简单、紧凑，适用于高速间歇运动要求。蜗杆与销栓机构：蜗杆与销栓机构通过销栓装置使蜗杆在运动和停止之间切换。常见的应用包括工作台、旋转索引台等。其运动特点是传动比大、结构紧凑，适用于需要大功率传递和精确定位的场合。11-7试述滚珠丝杠的工作原理及滚珠循环方式。答：滚珠丝杠的工作原理如下：当螺纹轴转动时，滚珠随着螺纹凹槽和螺纹凸起的作用进行滚动，并将转动的力传递给螺母。螺母受到滚珠的作用，随着滚珠的滚动而沿着螺纹轴的方向进行移动。通过控制螺纹轴的转动，可以实现滚珠丝杠的线性运动或转动。滚珠丝杠的滚珠循环方式主要有两种：内循环和外循环。内循环：滚珠在滚珠丝杠的螺纹凹槽和螺纹凸起之间循环滚动。在内循环中，滚珠被保持在螺纹轴和螺母之间的循环路径上，以保持传动的连续性和稳定性。内循环滚珠丝杠适用于需要高速、高精度和高负荷传输的应用。外循环：滚珠在滚珠丝杠的螺纹凹槽和螺纹凸起之外循环滚动。在外循环中，滚珠被保持在螺纹轴和螺母之外的循环路径上，以减小滚珠和螺纹的接触面积，降低摩擦和磨损。外循环滚珠丝杠适用于需要较长寿命和较低摩擦的应用。11-8滚珠丝杠有哪些特点?应用情况如何?答：滚珠丝杠具有以下特点：高传动效率：由于滚珠的滚动摩擦特性，滚珠丝杠具有较高的传动效率，通常在90%以上，比传统的螺纹丝杠更高。高精度：滚珠丝杠具有较小的回程误差和间隙，使其能够提供更高的定位精度和重复定位精度。高刚性：滚珠丝杠具有较高的刚性，能够承受较大的径向和轴向负载，使得系统能够稳定运行和传递更大的力矩。高速运动：滚珠丝杠适用于高速运动，因为滚动摩擦较小，能够减少热量和摩擦损失。寿命长：由于滚珠的滚动摩擦特性，滚珠丝杠具有较长的使用寿命和较低的磨损率。滚珠丝杠广泛应用于各种机械设备和工业领域，包括但不限于以下情况：CNC机床：滚珠丝杠用于CNC机床的进给系统，提供高精度的定位和平稳的进给运动。工业机器人：滚珠丝杠用于工业机器人的关节传动，提供精确的运动控制和高负载能力。自动化设备：滚珠丝杠用于各种自动化设备，如搬运机器人、装配线、注塑机等，提供可靠的运动传输和定位控制。测量设备：滚珠丝杠用于测量设备中的线性定位，如光学测量仪器、三坐标测量机等，以提供精确的测量和定位。11-9试述滚珠花键传动、锥环无键联轴传动的工作原理及应用特点。答：滚珠花键传动：滚珠花键传动通过在内外花键的花槽中放置滚珠，使得内外部件之间产生直线轴向相对运动。它的工作原理类似于滚珠丝杠，但不同之处在于滚珠花键传动的花键形状是螺旋状的。滚珠的滚动摩擦减少了花键与滚珠之间的摩擦阻力，提供了平稳的运动和较高的传动效率。滚珠花键传动具有以下应用特点：高承载能力：由于滚珠的使用，滚珠花键传动具有较高的承载能力，能够承受较大的径向和轴向载荷。高刚性：滚珠花键传动具有较高的刚性，能够提供稳定的传动性能和精确的定位控制。高精度：滚珠花键传动具有较小的回程误差和间隙，能够提供高精度的运动传递和定位控制。平稳运动：滚珠的滚动摩擦减少了传动过程中的震动和噪音，使得系统运动更加平稳。锥环无键联轴传动：锥环无键联轴传动通过将两个相互嵌合的圆锥套和圆锥毂连接在一起，利用锥面的摩擦阻力来传递扭矩。它的工作原理类似于传统的键槽连接，但无需使用键来固定连接，而是通过锥形的互相套合来实现传动。锥环无键联轴传动具有以下应用特点：简化装配：无需键的使用，简化了传动部件的装配过程，减少了零件数量和加工工艺。灵活调整：通过调整锥环的位置，可以实现轴向调整和紧固，方便安装和拆卸。高承载能力：由于采用锥形连接，锥环无键联轴传动能够承受较大的径向和轴向负载。良好的同心度：锥形的设计使得联轴传动具有良好的同心度，能够提供较高的精确性和稳定性。11-10摆线针轮传动机构中,针轮与摆轮的齿数差为多少?答：在摆线针轮传动机构中，针轮与摆轮的齿数差应为1。这是因为摆线针轮传动机构的齿轮副是一种特殊的啮合方式，它通过滚动的方式实现传动，齿数差为1可以保证针轮和摆轮之间的齿槽始终有一个齿进行接触，从而实现平稳的传动。此外，齿数差为1还能确保针轮和摆轮在一个完整的循环内完成啮合，提供稳定的传动性能。11-11试述谐波齿轮传动的工作原理。该传动中刚轮与柔轮的齿数差如何确定?答：谐波齿轮传动是一种基于弹性变形原理的传动机构，其工作原理如下：谐波齿轮传动由三个主要组成部分构成：刚轮（flexspline）、柔轮（circularspline）和波发生器（wavegenerator）。刚轮和柔轮之间通过齿的啮合实现传动。在谐波齿轮传动中，波发生器通过内部的弹性形变使柔轮发生非轴向的变形，从而导致柔轮的齿与刚轮的齿进行啮合。波发生器通常采用椭圆轮、滚子或齿轮等结构来实现变形。当波发生器转动时，其变形会导致柔轮的齿产生正向或反向的变形，使得柔轮的齿与刚轮的齿进行啮合。由于柔轮的变形是非轴向的，因此在传动过程中，刚轮相对于柔轮会发生一定的相位差，从而实现传递扭矩和