機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：第4章 習(xí)題及解答

1、PAGE 第4章習(xí)題典型棘輪機(jī)構(gòu)由哪些構(gòu)件組成？在棘輪機(jī)構(gòu)中為保證棘爪能順利進(jìn)入棘輪輪齒的齒根，應(yīng)滿足的條件是什么？答：典型的棘輪機(jī)構(gòu)由棘輪、驅(qū)動(dòng)棘爪、擺桿和止回棘爪。為保證棘爪能順利進(jìn)入棘輪輪齒的齒根，應(yīng)滿足的條件是齒面的偏斜角大于齒面摩擦角。為什么棘爪與棘輪輪齒接觸處的公法線要位于棘輪與棘爪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心之間？答：為了使棘爪能順利受到棘輪輪齒金輪的齒底面而不致從棘輪輪齒尚滑脫出來(lái)。槽輪機(jī)構(gòu)有什么特點(diǎn)？何謂運(yùn)動(dòng)系數(shù)，為什么必須大于零而必須小于1？答：槽輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸小，其機(jī)械效率高，并能較平穩(wěn)地、間歇地進(jìn)行轉(zhuǎn)位。但因傳動(dòng)時(shí)尚存在柔性沖擊，故常用于速度不太高的場(chǎng)合。槽輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)系數(shù)是

2、指在一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)內(nèi)，槽輪的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與轉(zhuǎn)臂的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比。槽輪機(jī)構(gòu)是間歇運(yùn)動(dòng)，因此運(yùn)動(dòng)系數(shù)必須大于零而小于1。槽輪機(jī)構(gòu)的槽數(shù)z和圓銷數(shù)n的關(guān)系如何？答：如何避免不完全齒輪機(jī)構(gòu)在嚙合開始和終止時(shí)產(chǎn)生的沖擊？從動(dòng)輪停歇期間，如何防止其運(yùn)動(dòng)？答：可在兩輪的端面分別裝上瞬心線附加桿，使從動(dòng)件的角速度由零逐漸增加到某一數(shù)值從而避免沖擊。為了防止從動(dòng)輪在停歇期間游動(dòng)，兩輪輪緣上各裝有鎖住弧。如圖4.36示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知AB段為凸輪的推程廓線，試在圖上標(biāo)注推程運(yùn)動(dòng)角t。圖4.36解：見圖。圖4.37所示為一偏置直動(dòng)從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)。已知凸輪為一以C為中心的圓盤，問(wèn)輪廓上D點(diǎn)與尖頂接觸時(shí)

3、其壓力角為多少？試作圖加以表示。圖4.37解：已知一凸輪以等角速度=10 rad/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，直動(dòng)推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角如表所示。要求：（1）作出s-、v-和a-線圖；（2）求出當(dāng)為90、180和270時(shí)，推桿的s、和a值。 / h / mm推桿運(yùn)動(dòng)規(guī)律012040等加速等減速運(yùn)動(dòng)1201500休止150210-20簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)2102400休止240300-20等速運(yùn)動(dòng)3003600休止解：取比例尺：s= 1 mm/mm 、v=1 mm/s/mm、a=1 mm/s2/mm、=3/mm、圖4.38示為一對(duì)心尖頂推桿單元弧凸輪（偏心輪），其幾何中心O與凸輪轉(zhuǎn)軸O的距離為L(zhǎng)OO =15mm

4、，偏心輪半徑R=30mm，凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，試作出推桿的位移線圖s-。圖4.38解：設(shè)計(jì)一對(duì)心滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪。已知凸輪的基圓半徑r0=35mm，凸輪以等角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，推桿行程h=20mm，滾子半徑rr=10mm位移線圖s-如圖4.39所示。圖4.39圖4.40解：取，見下圖。設(shè)計(jì)一偏置滾子直動(dòng)推桿盤形凸輪。已知凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪轉(zhuǎn)軸O偏于推桿中心線的右方10mm處，基圓半徑r0=35mm，推桿行程h=32mm，滾子半徑rT=10mm，其位移線圖s-如圖4.40所示。解：取，見下圖。在圖4.41所示自動(dòng)車床控制刀架移動(dòng)的滾子擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)中，已知LOA=60mm

5、，LAB=36mm，rmin=35mm，rT=8mm，從動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下：當(dāng)凸輪以等角速度1逆時(shí)針回轉(zhuǎn)90時(shí)，從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)向上擺15；當(dāng)凸輪自90轉(zhuǎn)到180時(shí)，從動(dòng)件停止不動(dòng)；當(dāng)凸輪自180轉(zhuǎn)到270時(shí)，從動(dòng)件以簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)擺回原處；當(dāng)凸輪自270轉(zhuǎn)到360時(shí)，從動(dòng)件又停止不動(dòng)，試?yán)L制凸輪的輪廓。圖4.41解：對(duì)心直動(dòng)平底推桿凸輪機(jī)構(gòu)中，已知凸輪的基圓半徑rmin，角速度和推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，見圖4.42所示，設(shè)計(jì)該凸輪輪廓曲線。圖4.42解：已知一棘輪機(jī)構(gòu)，棘輪模數(shù)m=5mm，齒數(shù)z=12，試確定機(jī)構(gòu)的幾何尺寸。解：機(jī)構(gòu)的幾何尺寸如下： 頂圓直徑 D=mz60mm 齒高 h=0.75m3.75mm齒頂厚 a=m=5mm齒槽夾角 =60或50棘爪長(zhǎng)度 L=2m=3