機(jī)械基礎(chǔ)答案
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第三章 凸輪機(jī)構(gòu) 題3-1 欲設(shè)計(jì)圖示的直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu),要求在凸輪轉(zhuǎn)角為00~900時(shí),推桿以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升h= 20 mm,且取r0= 25 mm,e= 10 mm,rr= 5 mm。試求: (1)選定凸輪的轉(zhuǎn)向ω,并簡(jiǎn)要說(shuō)明選定的原因; (2)用反轉(zhuǎn)法畫(huà)出當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)角φ=00~900時(shí)凸輪的工作廓線(畫(huà)圖的分度要求小于150); (3)在圖上標(biāo)注出φ1=450時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角α。 解答: 1.選位移比例尺,轉(zhuǎn)角比例尺,繪制從動(dòng)件位移曲線,見(jiàn)題解3-1圖(a)。 2. 逆時(shí)針?lè)较?,使凸輪機(jī)構(gòu)為正偏置,減小推程段凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 3.將圓弧頂推桿視為滾子推桿,取尺寸比例尺作圖,凸輪廓線如圖所示。 4.如圖所示,當(dāng)φ1=450時(shí),α=14.50。 題3-1圖 (a) (b) 題解3-1圖 題3-2 圖示為一擺動(dòng)平底推桿盤形凸輪機(jī)構(gòu)(m/mm),已知凸輪的輪廓是一個(gè)偏心圓,其圓心為C,試用圖解法求: (1)凸輪從初始位置到達(dá)圖示位置時(shí)轉(zhuǎn)角φ0及推桿的角位移ψ0; (2)推桿的最大角位移ψmax及凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角Φ; (3)凸輪從初始位置回轉(zhuǎn)900時(shí),推桿的角位移ψ90。 題3-2圖 題解3-2圖 解題分析:作推桿的擺動(dòng)中心所在的圓→作基圓→作推桿的初始位置→按題目要求逐步求解。 解答: 1.求φ0及ψ0 (1)以O(shè)為圓心,OA長(zhǎng)為半徑作圓;以O(shè)為圓心作圓切于凸輪,該圓即為基圓;作推桿與基圓和凸輪同時(shí)相切,得切點(diǎn)B0,A0B0即為推桿的初始位置。 (2)凸輪從初始位置到達(dá)圖示位置時(shí)的轉(zhuǎn)角就是A0O沿-方向轉(zhuǎn)到AO時(shí)的角度,即φ0=330,推桿的角位移ψ0=20。 2.求ψmax及Φ (1)延長(zhǎng)OC線與凸輪交于D點(diǎn),過(guò)D點(diǎn)作凸輪的切線,與交于A1點(diǎn),此時(shí)推桿的角位移最大,ψmax=36.50。 (2)推桿沿-方向從A0B0轉(zhuǎn)到A1B1,A0O與A1O的夾角即為推程運(yùn)動(dòng)角,Φ=2160。 3.求ψ90 推桿從A0B0沿-方向轉(zhuǎn)900到達(dá)A2B2,此時(shí)推桿的角位移ψ90=120 。 3-3 圖示為一對(duì)心移動(dòng)尖頂從動(dòng)件單圓弧盤形凸輪(偏心輪)機(jī)構(gòu),偏心輪幾何中心O’距離凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸心O為L(zhǎng)oo,=15mm,偏心輪半徑R=30mm,凸輪以等角速ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),試作出從動(dòng)件位移圖s2 —φ。 解答: 3—4 設(shè)計(jì)一對(duì)心移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速ω順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),凸輪基圓半徑rb=40 mm,從動(dòng)件升程h=30 mm,滾子半徑rT =10mm,φ0=1500,φS=300,φ0’=1200,φs,=600,從動(dòng)件在推程作等速運(yùn)動(dòng),在回程作等加速等減速運(yùn)動(dòng)。試用圖解法繪出此盤形凸輪的輪廓曲線。 解答: 3-5 設(shè)計(jì)一偏置移動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速度ω順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸心O偏于從動(dòng)件中心線右方20mm處,基圓半徑rb=50mm。當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)φ0=1200時(shí),從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)上升30mm,再轉(zhuǎn)過(guò)φ0’=1500時(shí),從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)回到原位,凸輪轉(zhuǎn)過(guò)其余φs’=900時(shí),從動(dòng)件停留不動(dòng)。試用圖解法繪出此凸輪輪廓曲線。 解答: 3-6設(shè)計(jì)一擺動(dòng)尖頂從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。如圖所示,已知中心距LoA=50 mm,擺動(dòng)從動(dòng)件 長(zhǎng)度LAB=35mm,擺動(dòng)從動(dòng)件在最低位置時(shí),與連心線OA的夾角為ψ0=30’。當(dāng)凸輪以等角速度ω逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)1800時(shí),擺動(dòng)從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律向上擺動(dòng)300,凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過(guò)1800時(shí),擺動(dòng)從動(dòng)件仍以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律擺回原位。試用圖解法繪出凸輪輪廓曲線。 解答: 題3-7 對(duì)于直動(dòng)尖端從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu),已知凸輪推程運(yùn)動(dòng)角Φ = π/2, 行程h= 50 mm,求 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=10 rad/s時(shí),等加速等減速和正弦加速度這兩種常用的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律的最大速度、最大加速度以及所對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。 解答: 1.等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律:由于 所以,當(dāng)時(shí), 當(dāng)時(shí), 2.正弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律: 由于,且,所以 所以,令,可得,當(dāng)時(shí) 令,可得,當(dāng)或時(shí), 題3-4圖 b) a) 題3-8 根據(jù)圖示已知條件作出從動(dòng)件與凸輪在B點(diǎn)接觸時(shí)的壓力角和從動(dòng)件的位移或。 解題分析:作出從動(dòng)件在B點(diǎn)的位置→作出從動(dòng)件在B點(diǎn)處位移或擺角為0的對(duì)應(yīng)位置→按題目要求求解。 解答:見(jiàn)題解3-4圖 題解3-4圖 題3-9 試用解析法求一對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪輪廓。已知該凸輪以等角速度逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng):Φ = 180,ΦS = 90,Φ′= 90;從動(dòng)件的行程,基圓半徑;從動(dòng)件在推程段按余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升,在回程段按等速運(yùn)動(dòng)規(guī)律返回。試以凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)求解凸輪輪廓的坐標(biāo)值(按凸輪轉(zhuǎn)角的100間隔計(jì)算) ,并繪出凸輪輪廓()。 題3-5圖題解3-5圖 解答: 推程運(yùn)動(dòng)規(guī)律: 遠(yuǎn)休止段: 回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律: 凸輪輪廓曲線方程: ; 運(yùn)算結(jié)果如下: 凸輪轉(zhuǎn)角(度) 坐標(biāo)(毫米) 坐標(biāo)(毫米) 凸輪轉(zhuǎn)角(度) 坐標(biāo)(毫米) 坐標(biāo)(毫米) 0 0.000 50.000 190 -13.024 -73.861 10 10.853 49.050 200 -25.652 -70.477 20 21.376 46.231 210 -37.500 -64.952 30 31.250 41.627 220 -48.209 -57.453 40 40.174 35.378 230 -57.453 -48.209 運(yùn)算結(jié)果(續(xù)) 凸輪轉(zhuǎn)角(度) 坐標(biāo)(毫米) 坐標(biāo)(毫米) 凸輪轉(zhuǎn)角(度) 坐標(biāo)(毫米) 坐標(biāo)(毫米) 50 47.878 27.674 240 -64.952 -37.500 60 54.127 18.750 250 -70.477 -25.652 70 58.731 8.876 260 -73.861 -13.024 80 61.554 -1.647 270 -75.000 0.000 90 62.500 -12.500 280 -73.889 -3.132 100 61.550 -23.353 290 -70.700 8.796 110 58.731 -33.876 300 -65.693 19.500 120 54.127 -43.750 310 -59.172 28.875 130 47.878 -52.674 320 -51.473 36.584 140 40.174 -60.378 330 -42.950 42.560 150 31.250 -66.627 340 -33.957 46.762 160 21.376 -71.231 350 -24.838 49.212 170 10.853 -74.050 360 0.000 50.000 180 0.000 -75.000 題3-10 圖示的凸輪為偏心圓盤()。圓心為O,半徑R =30 mm,偏心距LOA = 10 mm,rr = 10 mm,偏距e = 10 mm。試求(均在圖上標(biāo)出): (1)推桿的行程h和凸輪的基圓半徑r0; 題3-6圖 (2)推程運(yùn)動(dòng)角Φ、遠(yuǎn)休止角ΦS、回程運(yùn)動(dòng)角Φ,和 近休止角ΦS,; (3)最大壓力角的數(shù)值及發(fā)生的位置; (4)從B點(diǎn)接觸到C點(diǎn)接觸凸輪所轉(zhuǎn)過(guò)的角度φ0和 推桿的位移s; (5)C點(diǎn)接觸時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。 解題分析: 作凸輪的理論廓線→作偏距圓→作凸輪基圓→按題目 要求逐步求解 解答: 1.推桿在最高位置時(shí),滾子中心在A1點(diǎn),A1E1為推桿的位置。推桿在最低位置時(shí),滾子中心在基圓上,故h為所求。;。 2.推桿在初始位置時(shí),滾子中心在A0點(diǎn),A0E0為推桿的位置。推桿從A0E0沿-方向轉(zhuǎn)到A1E1時(shí)的角度即為推程運(yùn)動(dòng)角。推桿從A1E1沿-方向轉(zhuǎn)到A0E0時(shí)的角度即為回程運(yùn)動(dòng)角。;;;。 3.,發(fā)生在D點(diǎn)。 4.分別作出滾子在B點(diǎn)、C點(diǎn)與凸輪接觸時(shí)推桿的位置1和2,沿-方向量得它們的夾角:;。 5.。 13- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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