機(jī)械原理第3章 作業(yè)

第3章凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)

作業(yè)參考答案

華中科技大學(xué)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(jì)算公式精品資料解：建立直角坐標(biāo)(zhíjiǎozuòbiāo)系，以凸輪回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，y軸與從動(dòng)件導(dǎo)路平行，凸輪理論廓線方程為：題3-3一對(duì)心滾子移動(dòng)(yídòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)，已知rb=50mm，rr=3mm，凸輪以等角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)=1800，從動(dòng)件以等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律上升h=40mm，凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)=1500，從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降回原處，其余s=300，從動(dòng)件靜止不動(dòng)。試用解析法計(jì)算1=600，2=2400時(shí)凸輪實(shí)際廓線上點(diǎn)的坐標(biāo)值。因?yàn)橥馆嗧槙r(shí)針旋轉(zhuǎn),所有角度取負(fù)值代入公式精品資料從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律：精品資料理論(lǐlùn)廓線上點(diǎn)的坐標(biāo)：實(shí)際(shíjì)廓線上點(diǎn)的坐標(biāo):C’BC’’rrrr精品資料實(shí)際(shíjì)廓線上點(diǎn)的坐標(biāo)：精品資料Orb-7321541s2s1h602S1124s1s2h3567S''(0)0題3-4題3-3中的各項(xiàng)條件不變，只是將對(duì)心改為偏置(piānzhì)，其偏心距e=12mm，從動(dòng)件偏在凸輪中心的左邊，試用圖解法設(shè)計(jì)其凸輪的輪廓。解:不同(bùtónɡ)轉(zhuǎn)角對(duì)應(yīng)的位移s計(jì)算過(guò)程(略)精品資料題3-7:圖所示為滾子擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。凸輪為半徑為R的偏心圓盤(pán)，轉(zhuǎn)動(dòng)中心為O點(diǎn)，幾何中心為C點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖。試在圖上作出從動(dòng)件處于初始(chūshǐ)位置的機(jī)構(gòu)圖，并在圖上標(biāo)出圖示位置時(shí)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)角和從動(dòng)件擺過(guò)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(zhǎng)后交于B0點(diǎn)；以O(shè)B0為半徑作圓，及為基圓；作擺桿初始位置：以A為圓心，桿長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓，與基圓交于點(diǎn)B’；量取角度∠B’OA，以O(shè)B0為底邊，作角∠B0OA0；以O(shè)為圓心，以中心(zhōngxīn)距a為半徑畫(huà)圓，交OA0于A0點(diǎn)；A0B0即為擺桿初始位置；轉(zhuǎn)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(zhǎng)后交于B0點(diǎn)；以O(shè)B0為半徑作圓，及為基圓；作擺桿初始位置：以A為圓心，桿長(zhǎng)為半徑畫(huà)圓，與基圓交于點(diǎn)B’；連接B‘O并延長(zhǎng);以O(shè)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(zhuǎn)角(zhuǎnjiǎo)與擺角ψ分別如圖中所示；作圖法2：凸輪(tūlún)旋轉(zhuǎn)精品資料rbsA題3-8如圖所示為偏置(piānzhì)移動(dòng)滾子從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)。該凸輪繞A轉(zhuǎn)動(dòng)的偏心圓盤(pán)，圓盤(pán)的圓心在O點(diǎn)。試在圖上：1、作出凸輪的理論輪廓曲線；2、畫(huà)出凸輪的基圓和凸輪機(jī)構(gòu)的初始位置；3、當(dāng)從動(dòng)件推程作為工作行程時(shí)，標(biāo)出凸輪的合理轉(zhuǎn)向；4、用反轉(zhuǎn)法作出當(dāng)凸輪沿方向從初始位置轉(zhuǎn)過(guò)150度的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并標(biāo)出該位置上從動(dòng)件的位移和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；5、標(biāo)出從動(dòng)件的行程h、推程運(yùn)動(dòng)角、回程運(yùn)動(dòng)角‘。OB0150°作圖法1：反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)法rbAOB0h’問(wèn)1~4：?jiǎn)?：精品資料作圖法2：凸輪(tūlún)旋轉(zhuǎn)1、作出凸輪的理論輪廓曲線；2、畫(huà)出凸輪的基圓和凸輪機(jī)構(gòu)的初始(chūshǐ)位置；3、當(dāng)從動(dòng)件推程作為工作行程時(shí)，標(biāo)出凸輪的合理轉(zhuǎn)向；4、用反轉(zhuǎn)法作出當(dāng)凸輪沿方向從初始(chūshǐ)位置轉(zhuǎn)過(guò)150度的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖，并標(biāo)出該位置上從動(dòng)件的位移和凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角；5、標(biāo)出從動(dòng)件的行程h、推程運(yùn)動(dòng)角、回程運(yùn)動(dòng)角‘。rbAOB0問(wèn)1~3：O1問(wèn)4~5：AOB0rb150°‘hSO0DC精品資料題3-9圖所示為凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的初始位置,用反轉(zhuǎn)法直接在圖上標(biāo)出:

1)凸輪按方向;轉(zhuǎn)過(guò)45O時(shí)從動(dòng)件的位置;

2)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)45O時(shí)凸輪機(jī)構(gòu)(jīgòu)的壓力角.rbO45°srbOABA’45o精品資料rbO1B210o題3-10圖所示為滾子擺動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)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(zhuǎn)法找到，當(dāng)擺桿AB在推程階段擺過(guò)ψ=10°時(shí)，從動(dòng)件滾子與凸輪的接觸點(diǎn)，并標(biāo)出凸輪相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的轉(zhuǎn)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(dòng)10o到O2B1；3、以O(shè)1為圓心，O1B為半徑(bànjìng)作圓，與理論輪廓線交于B2點(diǎn)；4、O2以O(shè)1為圓心旋轉(zhuǎn)角度∠B1O1B2，得O2‘點(diǎn)；5、過(guò)滾子中心B2，作凸輪法線交實(shí)際輪廓于B2‘，即為接觸點(diǎn)；6、∠O2O1O2’或∠B1O1B2均為對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角。B2’精品資料題3-12試用解析法并編程求解滾子移動(dòng)從動(dòng)件盤(pán)形凸輪機(jī)構(gòu)的理論輪廓曲線與實(shí)際輪廓曲線的坐標(biāo)值，計(jì)算間隔取10O,并校核此凸輪機(jī)構(gòu)的壓力角。已知rb=45mm，rr=10mm，從動(dòng)件偏在凸輪中心之右，偏距e=20mm，逆時(shí)針等到速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過(guò)=90o，從動(dòng)件以正統(tǒng)加速運(yùn)動(dòng)(jiāsùyùndònɡ)規(guī)律上升h=20mm，凸輪再轉(zhuǎn)過(guò)=90o，從動(dòng)件以余弦加速度運(yùn)動(dòng)規(guī)律下降回原處，其余s=180o，從動(dòng)件靜止不動(dòng)。解：建立直角坐標(biāo)系，以凸輪回轉(zhuǎn)中心為原點(diǎn)，y軸與從動(dòng)件導(dǎo)路平行(píngxíng)，凸輪理論廓線方程為：精品資料從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)(yùndòng)規(guī)律：精品資料實(shí)際(shíjì)廓線上點(diǎn)的坐標(biāo):C’BC’’rrrr壓力(yālì)角:精品資料凸輪轉(zhuǎn)角φ位移s理論輪廓x坐標(biāo)理論輪廓y坐標(biāo)實(shí)際輪廓x坐標(biāo)實(shí)際輪廓y坐標(biāo)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(zhuǎn)角φ位移s理論輪廓x坐標(biāo)理論輪廓y坐標(biāo)實(shí)際輪廓x坐標(biāo)實(shí)際輪廓y坐標(biāo)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