機械基礎答案解析

1、第三章凸輪機構(gòu)題3-1欲設計圖示的直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)，要求在凸輪轉(zhuǎn)角為00900時，推桿以余弦加速度運動規(guī)律上升h=20mm,且取ro=25mm,e=10mm,rr=5mm。試求：(1)選定凸輪的轉(zhuǎn)向并簡要說明選定的原因；(2)用反轉(zhuǎn)法畫出當凸輪轉(zhuǎn)角*0°900時凸輪的工作廓線(畫圖的分度要求小于15°);(3)在圖上標注出力二450時凸輪機構(gòu)的壓力角”。解答：1,選位移比例尺S0.001m/mm,轉(zhuǎn)角比例尺0.04弧度/mm,繪制從動件位移曲線，見題解3-1圖(a)。2.逆時針方向，使凸輪機構(gòu)為正偏置，減小推程段凸輪機構(gòu)的壓力角。3,將圓弧頂推桿視為滾子推桿，取尺

2、寸比例尺l0.001m/mm作圖，凸輪廓線如圖所示。4.如圖所示，當6=450時，“=14.50。題解3-1圖題3-2圖示為一擺動平底推桿盤形凸輪機構(gòu)(10.001m/mm),已知凸輪的輪廓是一個偏心圓，其圓心為C,試用圖解法求：(1)凸輪從初始位置到達圖示位置時轉(zhuǎn)角曲及推桿的角位移物(2)推桿的最大角位移宓ax及凸輪的推程運動角；(3)凸輪從初始位置回轉(zhuǎn)900時，推桿的角位移如。解題分析：作推桿的擺動中心所在的圓一作基圓一作推桿的初始位置一按題目要求逐步求解。解答:1.求(0及。(1)以O為圓心，OA長為半徑作圓;以O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相切，得切點B0,

3、 A0B0即為推桿的初始位置。(2)凸輪從初始位置到達圖示位置時的轉(zhuǎn)角就是A0O1g-方向轉(zhuǎn)到AO時的角度,即加33°,推桿的角位移加=2°。2.求tjmax及.(1)延長OC線與凸輪交于D點，過D點作凸輪的切線，與交于Al點，此時推桿的角位移最大，Lx=36.50。(2)推桿沿-方向從A0B0轉(zhuǎn)到A1B1,A0O與AiO的夾角即為推程運動角，=21600推桿從A0B0乜旨-方向轉(zhuǎn)900到達A2B2,此時推桿的角位移帆=120。3-3圖示為一對心移動尖頂從動件單圓弧盤形凸輪(偏心'輪)機構(gòu)，偏心輪幾何中心O'距離凸輪轉(zhuǎn)動軸心O為Loo=15mm,偏心輪半徑R

4、=30mm,凸輪以等角速3順時針轉(zhuǎn)動，試作出從動件位移圖s4。解答:34設計一對心移動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知凸輪以等角速3順時針方向轉(zhuǎn)動，凸輪基圓半徑rb=40mm,從動件升程h=30mm,滾子半徑t=10mm,如=1500,於=300,加=1200,帕，=600,從動件在推程作等速運動，在回程作等加速等減速運動。試用圖解法繪出此盤形凸輪的輪廓曲線。解答:3-5設計一偏置移動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)。已知凸輪以等角速度3順時針轉(zhuǎn)動，凸輪轉(zhuǎn)動軸心O偏于從動件中心線右方20mm處，基圓半徑rb=50mm。當凸輪轉(zhuǎn)過（f）0=1200時，從動件以等加速等減速運動上升30mm,再轉(zhuǎn)過小。=150&

5、#176;時，從動件以余弦加速度運動回到原位，凸輪轉(zhuǎn)過其余。s=900時，從動件停留不動。試用圖解法繪出此凸輪輪廓曲線。解答:精選文檔1C-iADBiMy1U11li；n15It17ISion*270*LoA=50 mm ,擺動從動件3-6設計一擺動尖頂從動件盤形凸輪機構(gòu)。如圖所示，已知中心距長度LAB=35mm,擺動從動件在最低位置時，與連心線OA的夾角為少0=30'。當凸輪以等角速度逆時針轉(zhuǎn)過1800時，擺動從動件以余弦加速度運動規(guī)律向上擺動30°,凸輪繼續(xù)轉(zhuǎn)過1800時，擺動從動件仍以余弦加速度運動規(guī)律擺回原位。試用圖解法繪出凸輪輪廓曲線。解答:題3-7對于直動尖端從動

6、彳盤形凸輪機構(gòu)，已知凸輪推程運動角="2,行程h= 50mm,求當凸輪轉(zhuǎn)動角速度詬10rad/s時，等加速等減速和正弦加速度這兩種常用的基本運動規(guī)律的最大速度vmax、最大加速度amax以及所對應的凸輪轉(zhuǎn)角解答：2s2h0/41 .等加速等減速運動規(guī)律：由于()2sh2h(-2-/4/2所以，當/4時,vmax4h4 5010/4)(/2)2mm/s 636.943mm/s0/2時,amax24h -5010Jmm/s 8113.919mm/s /2)2精選文檔2 .正弦加速度運動規(guī)律:s h- snJ由于2,且/2,所以v ds/ dt h 1 cos(2)h 1 cos(4 )a

7、 dv/dt4hsin(4 ); da/d316h cos(4 )所以，令adv/dt0,可得，當/4時Vmax2h250-02mm/s636.943mm/s令da/d0,可得，當/8或3/8時amax24h題3-8根據(jù)圖示已知條件作出從動件與凸輪在B點接觸時的壓力角和從動件的位移B點處位移或擺角為0°的對應位置一2cc45010-mm/s212738.854mm/s2/2解題分析：作出從動件在B點的位置一作出從動件在按題目要求求解。解答：見題解3-4圖精選文檔題解3-4圖題3-9試用解析法求一對心直動平底從動件盤形凸輪機構(gòu)的凸輪輪廓。已知該凸輪以等角速度逆時針方向轉(zhuǎn)動：中=180&

8、#176;,s=90°,'=90°從動件的行程h25mm,基圓半徑r050mm;從動件在推程段按余弦加速度運動規(guī)律上升，在回程段按等速運動規(guī)律返回。試以凸輪轉(zhuǎn)動中心為坐標原點求解凸輪輪廓的坐標值（按凸輪轉(zhuǎn)角的100間隔計算），并繪出凸輪輪廓（l0.002m/mm）。題3-5圖題解3-5圖解答:s h hcos（一）推程運動規(guī)律：22001800遠休止段:s 25mm 1802700s h -hL（,回程運動規(guī)律：S)27003600凸輪輪廓曲線方程x (r0 s) sin(-ds) cosdy (r0 s) cos3600dshdsSin（一）-0000CC0d20

9、180.d180270；dshd,27003600運算結(jié)果如下凸輪轉(zhuǎn)角（度）坐標x（毫米）坐標y（毫米）凸輪轉(zhuǎn)角（度）坐標x（毫米）坐標y（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運算結(jié)果（續(xù)）凸輪轉(zhuǎn)角（度）坐標X（毫米）坐標y（毫米）凸輪轉(zhuǎn)角（度）坐標X（毫米）坐標y（毫米）5047.87827.674240-64.952-

10、37.5006054.12718.750250-70.477-25.6527058.7318.876260-73.861-13.0248061.554-1.647270-75.0000.0009062.500-12.500280-73.889-3.13210061.550-23.353290-70.7008.79611058.731-33.876300-65.69319.50012054.127-43.750310-59.17228.87513047.878-52.674320-51.47336.58414040.174-60.378330-42.95042.56015031.250-66.6

11、27340-33.95746.76216021.376-71.231350-24.83849.21217010.853-74.0503600.00050.0001800.000-75.000題3-10圖示的凸輪為偏心圓盤(l0.001m/mm)。圓心為O,半徑R=30mm,偏心距Loa=10mm,r尸10mm,偏距e=10mm。試求(均在圖上標出)：(1)推桿的行程h和凸輪的基圓半徑0；題3-6圖(2)推程運動角、遠休止角中s、回程運動角和近休止角中S；(3)最大壓力角max的數(shù)值及發(fā)生的位置；(4)從B點接觸到C點接觸凸輪所轉(zhuǎn)過的角度小和推桿的位移s;(5)C點接觸時凸輪機構(gòu)的壓力角C。解題分析：作凸輪的理論廓線一作偏距圓一作凸輪基圓一按題目要求逐步求解解答:1.推桿在最高位置時，滾子中心在滾子中心在基圓上，故 h為所求。h2.推桿在初始位置時，滾子中心在A1點，A1E1為推桿的位置。推桿在最低位置時，20.72mmr030mmA0點，A0E0為推桿的位置。