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实验4 凸轮轮廓线检测实验 在各种机械中，特别是在自动机械和自动控制装置中，广泛地应用着各种形式的凸轮机构。凸轮就是一个具有曲线轮廓的构件，而被凸轮直接推动的构件称为推杆。凸轮机构就是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。凸轮机构按推杆的形状分为尖顶推杆、滚子推杆、平底推杆，根据推杆的运动形式分为直动推杆（对心直动推杆、偏心直动推杆）和摆动推杆。本试验就是检测不同推杆形状所组成的凸轮机构的凸轮轮廓曲线。 实验目的 掌握凸轮廓线检测原理和方法，从而巩固和加深凸轮理论及提高实验能力。 设备和工具 本实验将在TJX—2凸轮轮廓线检测原理实验仪上进行。 TJX—2凸轮廓线检测原理实验仪由机械分度头、大量程百分表、横移座、总移座和工作台等组成（参看简图4—1）。 1—凸轮试件 2—百分表 3—表架 4—横移座 5—横向丝杠 6—纵移座 7—纵向丝杠 8—工作台 图4-1 凸轮廓线检测原理实验仪简图 被测凸轮由FW—100机械分度头带动转动并读角度（角度误差1`左右），当分度间隔较大时，可采用直接分度法。直接分度时要搬动蜗杆脱落手柄，将蜗杆与蜗轮脱开啮合，利用主轴前端刻度环和分度头本体的刻线来读角度，刻度为1，当分度精度要求较高时，可用简单分度法。此时，要搬动脱落蜗杆手柄使蜗杆与蜗轮处于啮合位置。根据分度头内传动链的传动比可以算得分度手柄（定位销）的转数；为工件所需等分数。如果利用可分度盘上54孔的孔圈，分度手柄上转过一个孔（相当于），则工件的等分数，工件就转过1/2160转，即转过。 分度头中心高。大量程百分表来指示凸轮极径或从动杆位移。直接量程刻度值。 为了分析比较从动杆端部结构型式，滚子直径对从动杆的影响，百分表测量杆2的端部结构，有不同的型式：有平底的、有尖顶的、有滚子的（小滚子，大滚子）。 为了分析比较从动杆导路偏距对从动杆的影响，横向丝杠5能调整横向座4的位置（即改变从动杆导路中心线的偏距，偏距的调整范围）。 为了适合被测凸轮的轴向位置，纵向丝杠7能调整纵移座6的位置。纵移座行程，为了适合被测凸轮的大小，标架3的高度可调，被测凸轮最大向径可达。 原理和方法 我们知道，从检测内容上凸轮轮廓线检测分为两类。一是检测出凸轮轮廓线极坐标图。二是检测出凸轮所决定的从动杆位移曲线，这两类检测内容虽然相互联系，但是检测原理上有根本的区别。 检测凸轮廓线极坐标图.无论什么型式从动杆的盘状凸轮，一律按对心尖顶直动从动杆盘状凸轮机构原理进行。通常把极轴取在凸轮廓线上开始有凸轮位移点的极径处（相应从动杆位置是起始位置）。用分度头带动凸轮转动并指示极角（此时凸轮转角和极角一致）。量程百分表指示极径的变化。再利用已知直径的检测心轴或块规，就可得出凸轮轮廓线的极径值。 检测凸轮机构的位移曲线就比较复杂了，因为从动杆的位移不仅仅决定于凸轮实际廓线，还受从动杆偏距，滚子大小等因素的影响。即使凸轮实际廓线不变，当偏距的大小（包括方向），从动杆端部型式或滚子大小变化时，都引起从动杆位移变化。因此，测量从动杆位移时必须使测量状态与工作状态一致。平底直径从动杆盘状凸轮机构，在不改变平底线的条件下，平移导路，实际廓线不变。因此，偏置的也可以按对心的来检测。只有对心尖顶直径从动杆盘状凸轮机构，位移变化量与轮廓极径变化量相等，凸轮转角与廓线转角相等。检测位移曲线与检测极坐标图一样进行。其它型式的凸轮机构，从动杆位移与凸轮轮廓线极径，凸轮转角与廓线转角、检测位移曲线与检测极坐标图等是完全不同的。 上述这些凸轮廓线检测基本原理将通过实验加以明确和验证。 实验步骤 1.首先安装凸轮，找正凸轮，使凸轮轴线于分度头主轴线重合； 2.把百分表装上小滚子测头，并调整偏距为零。转动凸轮打到测量起始位置，旋转百分表刻度将指针置零。再通过标准心轴或块规测此位置的极径绝对尺寸－凸轮实际基圆半径，基圆半径也可以事先测好给出。 3.转动凸轮每隔或（视实验学时而定）测从动杆位移； 4.将测头移向操作者方向调偏距为，按偏置直动从动杆原理测从动杆位移； 5.换尖顶测头。按对心原理测从动杆位移； 6.将测头换成大滚子的，按对心原理测从动杆位移； 7.将测头换成平底的，按对心原理测从动杆位移。 为了计算和绘图方便，把测头（从动杆）在起始位置的百分表读数置零。从动杆起始位置是测头与凸轮轮廓线实际基圆段端点接触时位置。此时从动杆处于最低位置。将测头对心安装借助尺寸已知的标准圆盘。检测心轴或块规可以测的极径及基圆半径的尺寸。 五、思考题 1、何谓凸轮机构传动中的刚性冲击和柔性冲击？ 2、何谓凸轮工作廓线的变尖现象和推杆运动的失真现象？它对凸轮机构的工作有何影响？如何加以避免？ 3、比较尖顶推杆、滚子推杆、平底推杆凸轮机构的特点？ 六、实验要求 1 用小滚子测头，按偏置直径测从动杆盘凸轮