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(pán)形凸輪機(jī)構(gòu),要求在凸輪轉(zhuǎn)角為00900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,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=00900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1=450時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。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)较颍雇馆啓C(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)1=450時(shí)，=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(pán)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0及推桿的角位移0；（2）推桿的最大角位移max及凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角；（3）凸輪從初始位置回轉(zhuǎn)900時(shí)，推桿的角位移90。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0及0（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0=330，推桿的角位移0=20。2求max及（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，max=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，=2160。3求90推桿從A0B0沿-方向轉(zhuǎn)900到達(dá)A2B2，此時(shí)推桿的角位移90=120 。3-3 圖示為一對(duì)心移動(dòng)尖頂從動(dòng)件單圓弧盤(pán)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，凸輪以等角速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，試作出從動(dòng)件位移圖s2 。解答：34 設(shè)計(jì)一對(duì)心移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速順時(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，01500，S300，01200，s，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(pán)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(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪以等角速度順時(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)01200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)01500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s900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(pán)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030。當(dāng)凸輪以等角速度逆時(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(pán)形凸輪機(jī)構(gòu),已知凸輪推程運(yùn)動(dòng)角 = /2, 行程h= 50 mm,求 當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度=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34圖題3-9試用解析法求一對(duì)心直動(dòng)平底從動(dòng)件盤(pán)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)： = 180，S = 90，= 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)00.00050.000190-13.024-73.8611010.85349.050200-25.652-70.4772021.37646.231210-37.500-64.9523031.25041.627220-48.209-57.4534040.17435.378230-57.453-48.209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)5047.87827.674240-64.952-37.5006054.12718.750250-70.477-25.6527058.7318.876260-73.861-13.0248061.554-1.647270-75.0000.0009062.500-12.500280-73.889-3.13210061.550-23.353290-70.7008.79611058.731-33.876300-65.69319.50012054.127-43.750310-59.17228.87513047.878-52.674320-51.47336.58414040.174-60.378330-42.95042.56015031.250-66.627340-33.95746.76216021.376-71.231350-24.83849.21217010.853-74.0503600.00050.0001800.000-75.000題3-10圖示的凸輪為偏心圓盤(pán)（）。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、遠(yuǎn)休止角S、回程運(yùn)動(dòng)角,和近休止角S,； （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0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