单选题
通常情况下,避免滚子从动件凸轮机构运动失真的合理措施是( )。
A
增大滚子半径
B
减小滚子半径
C
增大基圆半径
D
减小基圆半径
答案解析
正确答案:B
解析:
**解析:**
在滚子从动件凸轮机构中,**运动失真**通常指的是实际加工出的凸轮轮廓出现尖点、交叉或过度切割,导致从动件无法按照预期的运动规律运动。这主要与凸轮理论廓线(即滚子中心轨迹)和实际廓线(即与滚子直接接触的轮廓)之间的几何关系有关。
1. **曲率半径的关系**:
凸轮的实际廓线是理论廓线的等距曲线。设理论廓线上某点的曲率半径为 $\rho$,滚子半径为 $r_r$,则实际廓线在该点的曲率半径 $\rho_a$ 为:
$$ \rho_a = \rho - r_r $$
* 若 $\rho > r_r$,则 $\rho_a > 0$,实际廓线光滑,机构正常运动。
* 若 $\rho = r_r$,则 $\rho_a = 0$,实际廓线出现**尖点易磨损**。
* 若 $\rho < r_r$,则 $\rho_a < 0$,实际廓线发生**交叉(自交)**,加工时这部分材料会被切掉,导致从动件运动规律改变,即发生**运动失真**。
2. **避免失真的措施**:
为了避免 $\rho \le r_r$ 的情况发生,必须保证在整个运动过程中,理论廓线的最小曲率半径 $\rho_{min}$ 大于滚子半径 $r_r$。
* **减小滚子半径 ($r_r$)**:可以直接增大 $\rho_a$,使得 $\rho > r_r$ 更容易成立,从而避免失真。这是最直接且常用的措施。
* **增大基圆半径**:虽然增大基圆半径通常会使理论廓线变得更加平缓,从而增大最小曲率半径 $\rho_{min}$,也有助于避免失真,但在题目给出的选项对比中,针对“滚子从动件”这一特定结构,直接调整滚子半径是解决因滚子过大导致失真的核心手段。且在工程实践中,当发现失真时,首选往往是检查并减小滚子半径(在强度和结构允许范围内)。
3. **选项分析**:
* A. **增大滚子半径**:会使 $r_r$ 变大,更容易出现 $r_r \ge \rho$ 的情况,加剧失真风险。错误。
* B. **减小滚子半径**:使 $r_r$ 变小,确保 $r_r < \rho$,有效避免失真。**正确**。
* C. **增大基圆半径**:虽然也能改善曲率状况,但相比于直接减小滚子半径,它不是针对“滚子”这一部件导致失真的最直接或唯一指定措施(有些情况下基圆已定,只能调滚子)。不过在某些教材语境下,增大基圆半径也是避免失真的重要方法。但本题标准答案为B,侧重于滚子半径对实际廓线形成的直接影响。
* D. **减小基圆半径**:会使凸轮轮廓更陡峭,$\rho_{min}$ 减小,更容易失真。错误。
综上所述,为了避免运动失真,应保证滚子半径小于理论廓线的最小曲率半径,因此合理的措施是**减小滚子半径**。
**答案:B**
相关知识点:
避免滚子失真减小其半径
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
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