一、思考题
思4－1 滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓曲线与实际轮廓曲线之间存在什么关系?两者是否相似? 答：（1）滚子从动件盘形凸轮理论轮廓曲线与实际轮廓曲线在法向方向上相差滚子的半径。
（2）两者相似，但并不时时相似。
思4－2 已知一滚子摆动从动件盘形凸轮机构，因滚子损坏，现更换了一个外径与原滚子不同的新滚子。试问更换滚子后从动件运动规律和最大摆角是否发生变化?为什么?
答：（1）更换滚子后从动件的运动规律发生变化，最大摆角不变。
（2）原因如下：更换滚子后凸轮的理论轮廓曲线发生变化，所以从动件的运动规律发生变化，而最大摆角由凸轮决定，所以最大摆角不变。热顶结晶器
思4－3 何为凸轮机构的压力角?为什么要规定许用压力角?回程许用压力角为什么可大一些?凸轮机构的压力角与凸轮的压力角有何区别?
答：（1）凸轮机构的压力角是指接触点的法线方向与从动件上作用点的速度方向之间所夹的锐角。
（2）当压力角增大到接近极限压力角时，即使尚未发生自锁，驱动力也会急剧增大，导致轮廓严重磨损、效率迅速降低，因此要规定许用压力角。
（3）从动件的回程不是由凸轮驱动的，不会发生自锁，因此回程压力角可取大一些。
（4）凸轮机构的压力角与从动件有关，随着从动件的变化，凸轮机构的压力角也会发生变化，而凸轮压力角是指凸轮本身的压力角，不会随着从动件的变化而变化。伸缩杆
思4－4 在图思4－1中尖底直动从动件圆盘凸轮机构中，凸轮作逆时针转动，试从减小推程压力角方面考虑从动件导路相对于凸轮回转中心的偏置方向是否合理。又若将凸轮转向改为顺时针，从动件运动规律是否发生变化?为什么?
思4－1
答：（1）图中为正偏置，有利于减小推程压力角，偏置方向合理。
（2）若凸轮转向改为顺时针，从动件运动规律发生变化。原因如下：改变凸轮的转向，其推程廓线段和回程廓线段互换，由于有偏置，这两个轮廓线段是不同的。
思4－5 平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线为何一定要外凸?而滚子从动件盘形凸轮机构凸轮理论轮廓曲线却允许内凹，且在内凹段一定不会出现运动失真?
答：（1）平底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线必须外凸，这样平底才能与轮廓上各点接触，以保证从动件完全实现预期的运动规律，如果平底从动件盘形凸轮轮廓曲线内凹会发生运动失真。
（2）在滚子从动件盘形凸轮机构凸轮的理论轮廓线内凹时，ρ′＝ρ＋r T′（ρ为理论轮廓曲线某点的曲率半径，ρ′为实际轮廓曲线对应点的曲率半径，r T为滚子半径。），可以得出正常的实际轮廓曲线，不会出现运动失真。
二、习题
题4－1 设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮回转方向及从动件初始位置如图4－1（a）所示。已知偏距e＝10mm，基圆半径r0＝40mm，滚子半径r T＝10mm，从动件运动规律如下：Ф＝150°，Фn＝30°，Ф＇＝120°，Фn＇＝60°，从动件在推程以简谐运动规律上升，行程h＝20mm；回程以等加速等减速运动规律返回原处，试绘出从动件位移线图及凸轮轮廓曲线。
图4－1
解：凸轮轮廓曲线及从动件位移线图分别如图4－1（b）、（c）所示。因推程按简谐运动规律上升，所以推程的各点位移曲线方程为，可得推程各点位移值如表4－1所示。
表4－1 从动件推程各点位移值
题4－2 设计一平底直动从动件盘形凸轮机构，凸轮回转方向及从动件初始位置如图4－2（a）所示。已知基圆半径r0＝60mm，行程h＝20mm，从动件运动规律同题4－1。试绘出该机构凸轮轮廓曲线并确定从动件底面应用的长度。
图4－2
解：（1）取长度比例尺μ1＝0.002m/mm，绘制从动件的位移线图如图4－2（b）所
示。由于从动件在推程做简谐运动规律，故可计算凸轮转过不同角度时时从动件的位移数值，具体数值见表4－2。
表4－2 凸轮转过各角从动件的位移值
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（2）对应从动件的位移线图作凸轮机构的轮廓线。具体步骤如下：
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①对应于位移线图等分基圆；
②在基圆半径延长线上分别截取各转角的位移，得
③如图4－2（c）所示，将各点连成一条光滑曲线，即为凸轮的轮廓线。
题4－3 设计一尖底摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮回转方向和从动件初始位置如图4－3（a）所示。已知从动件运动规律如下：Ф＝180°，Фn＝0°，Ф＇＝120°，Фn＇＝60°；从动件推程以简谐运动规律顺时针摆动，最大摆角回程以等加速等减速运动规律返回原处。试绘出从动件位移线图及凸轮轮廓曲线。
解：（1）角度计算
（2）作图
①计算从动件角位移，选定比例尺，画出位移线图，如图4－3（b）所示。
②以O为圆心，分别以30mm和75mm为半径画同心圆并进行12等分，得A0，A1，A2， (11)
③联结0A0，0A1，0A2，…，0A11，依次在其右作∠0A1B1＝ψ0＋ψ1，∠0A2B2＝φ0＋φ2，…，，得摆动从动件在相对运动中的各瞬时位置线。
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图4－3衣架钩
④以A1，A2，…，A11为圆心，以为半径画弧，分别截取A1B1，A2B2，…，
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