機械原理第3章 作業(yè)

第3章凸輪機構(jīgòu)

作業(yè)參考答案

華中科技大學劉倫洪第1次作業(yè)：3-7、3-8、3-9、3-10第2次作業(yè)：3-3、3-4、3-12注：3-3、3-4、3-12涉及(shèjí)到解析法計算公式精品資料解：建立直角坐標(zhíjiǎozuòbiāo)系，以凸輪回轉中心為原點，y軸與從動件導路平行，凸輪理論廓線方程為：題3-3一對心滾子移動(yídòng)從動件盤形凸輪機構，已知rb=50mm，rr=3mm，凸輪以等角速度順時針轉動，當凸輪轉過=1800，從動件以等加速等減速運動規(guī)律上升h=40mm，凸輪再轉過=1500，從動件以余弦加速度運動規(guī)律下降回原處，其余s=300，從動件靜止不動。試用解析法計算1=600，2=2400時凸輪實際廓線上點的坐標值。因為凸輪順時針旋轉,所有角度取負值代入公式精品資料從動件運動(yùndòng)規(guī)律：精品資料理論(lǐlùn)廓線上點的坐標：實際(shíjì)廓線上點的坐標:C’BC’’rrrr精品資料實際(shíjì)廓線上點的坐標：精品資料Orb-7321541s2s1h602S1124s1s2h3567S''(0)0題3-4題3-3中的各項條件不變，只是將對心改為偏置(piānzhì)，其偏心距e=12mm，從動件偏在凸輪中心的左邊，試用圖解法設計其凸輪的輪廓。解:不同(bùtónɡ)轉角對應的位移s計算過程(略)精品資料題3-7:圖所示為滾子擺動從動件盤形凸輪機構。凸輪為半徑為R的偏心圓盤，轉動中心為O點，幾何中心為C點，轉動方向如圖。試在圖上作出從動件處于初始(chūshǐ)位置的機構圖，并在圖上標出圖示位置時凸輪轉過的轉角和從動件擺過的擺角ψ。ORBAaCB’l0作圖法1：凸輪固定作理論輪廓線；作基圓：連接C與O，延長后交于B0點；以OB0為半徑作圓，及為基圓；作擺桿初始位置：以A為圓心，桿長為半徑畫圓，與基圓交于點B’；量取角度∠B’OA，以OB0為底邊，作角∠B0OA0；以O為圓心，以中心(zhōngxīn)距a為半徑畫圓，交OA0于A0點；A0B0即為擺桿初始位置；轉角與擺角ψ分別如圖中所示；A0aB0精品資料AB’B0C0OCRBal作理論輪廓線；作基圓：連接C與O，延長后交于B0點；以OB0為半徑作圓，及為基圓；作擺桿初始位置：以A為圓心，桿長為半徑畫圓，與基圓交于點B’；連接B‘O并延長;以O為圓心，OC為半徑作圓,與B’O交于C0以C0為圓心，原凸輪半徑R為半徑作圓，即凸輪初始位置；AB’即為擺桿初始位置;轉角(zhuǎnjiǎo)與擺角ψ分別如圖中所示；作圖法2：凸輪(tūlún)旋轉精品資料rbsA題3-8如圖所示為偏置(piānzhì)移動滾子從動件盤形凸輪機構。該凸輪繞A轉動的偏心圓盤，圓盤的圓心在O點。試在圖上：1、作出凸輪的理論輪廓曲線；2、畫出凸輪的基圓和凸輪機構的初始位置；3、當從動件推程作為工作行程時，標出凸輪的合理轉向；4、用反轉法作出當凸輪沿方向從初始位置轉過150度的機構簡圖，并標出該位置上從動件的位移和凸輪機構的壓力角；5、標出從動件的行程h、推程運動角、回程運動角‘。OB0150°作圖法1：反轉(fǎnzhuǎn)法rbAOB0h’問1~4：問5：精品資料作圖法2：凸輪(tūlún)旋轉1、作出凸輪的理論輪廓曲線；2、畫出凸輪的基圓和凸輪機構的初始(chūshǐ)位置；3、當從動件推程作為工作行程時，標出凸輪的合理轉向；4、用反轉法作出當凸輪沿方向從初始(chūshǐ)位置轉過150度的機構簡圖，并標出該位置上從動件的位移和凸輪機構的壓力角；5、標出從動件的行程h、推程運動角、回程運動角‘。rbAOB0問1~3：O1問4~5：AOB0rb150°‘hSO0DC精品資料題3-9圖所示為凸輪機構(jīgòu)的初始位置,用反轉法直接在圖上標出:

1)凸輪按方向;轉過45O時從動件的位置;

2)凸輪轉過45O時凸輪機構(jīgòu)的壓力角.rbO45°srbOABA’45o精品資料rbO1B210o題3-10圖所示為滾子擺動從動件盤形凸輪機構的初始位置。試在圖上:

1)作出凸輪的理論輪廓(lúnkuò)曲線與基圓半徑；

2)用反轉法找到，當擺桿AB在推程階段擺過ψ=10°時，從動件滾子與凸輪的接觸點，并標出凸輪相應轉過的轉角。O2B1BO2’1、以滾子半徑(bànjìng)作與凸輪輪廓相切的圓，連接其圓心，得到理論輪廓線；2、O2B擺動10o到O2B1；3、以O1為圓心，O1B為半徑(bànjìng)作圓，與理論輪廓線交于B2點；4、O2以O1為圓心旋轉角度∠B1O1B2，得O2‘點；5、過滾子中心B2，作凸輪法線交實際輪廓于B2‘，即為接觸點；6、∠O2O1O2’或∠B1O1B2均為對應的凸輪轉角。B2’精品資料題3-12試用解析法并編程求解滾子移動從動件盤形凸輪機構的理論輪廓曲線與實際輪廓曲線的坐標值，計算間隔取10O,并校核此凸輪機構的壓力角。已知rb=45mm，rr=10mm，從動件偏在凸輪中心之右，偏距e=20mm，逆時針等到速轉動，當凸輪轉過=90o，從動件以正統(tǒng)加速運動(jiāsùyùndònɡ)規(guī)律上升h=20mm，凸輪再轉過=90o，從動件以余弦加速度運動規(guī)律下降回原處，其余s=180o，從動件靜止不動。解：建立直角坐標系，以凸輪回轉中心為原點，y軸與從動件導路平行(píngxíng)，凸輪理論廓線方程為：精品資料從動件運動(yùndòng)規(guī)律：精品資料實際(shíjì)廓線上點的坐標:C’BC’’rrrr壓力(yālì)角:精品資料凸輪轉角φ位移s理論輪廓x坐標理論輪廓y坐標實際輪廓x坐標實際輪廓y坐標0°0.000020.000040.311315.555631.353210°0.176226.726736.399421.309327.993920°1.309733.029132.270527.607723.867730°3.910039.431228.296834.255719.740240°7.800246.246423.999840.593215.751050°12.199853.081618.432646.024311.347860°16.090058.844910.880150.10596.019270°18.690362.28381.385952.4633-0.500580°19.823862.6945-9.253852.7458-8.242590°20.000060.3113-20.000050.8196-16.8524100°19.396955.3282-30.064447.0579-24.4428110°17.660447.6352-38.621441.1464-31.0125120°15.000037.9010-44.976233.5187-35.9875130°11.736527.0152-48.776524.8222-39.0200140°8.263515.9024-50.066215.7726-40.0671150°5.00005.3351-49.24076.9816-39.3772160°2.3396-4.2064-46.9191-1.1813-37.3876170°0.6031-12.5914-43.7657-8.6415-34.5789凸輪轉角φ位移s理論輪廓x坐標理論輪廓y坐標實際輪廓x坐標實際輪廓y坐標180°0.0000-20.0000-40.3113-15.5556-31.3532190°0.0000-26.6961-36.2259-20.7637-28.1757200°0.0000-32.5811-31.0398-25.3409-24.1421210°0.0000-37.4762-24.9106-29.1481-19.3749220°0.0000-41.2325-18.0245-32.0697-14.0190230°0.0000-43.7360-10.5907-34.0169-8.2372240°0.0000-44.9106-2.8351-34.9305-2.2051250°0.0000-44.72065.0066-34.78273.8940260°0.0000-43.171812.6962-33.57819.8748270°0.0000-40.311320.0000-31.353215.5556280°0.0000-36.225926.6961-28.175720.7637290°0.0000-31.039832.5811-24.142125.3409300°0.0000-24.910637.4762-19.374929.1481310°0.0000-18.024541.2325-14.019032.06973