机械原理 第九章 凸轮机构及其设计 下载本文

解:(1)基圆半径的表达式为

r0?R?rT;

(2)图示位置

时凸轮的转角?、推杆位移s、机构的压力角?如图所示。

36在图示对心直动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的实际廓线为一个圆,圆心在A点,其半径R?40mm,凸轮绕轴心线O逆时针方向转动,

lOA?25mm,滚子半径 r=10mm,试 问:(1)r

该凸轮的理论廓线为何种廓线?(2)基圆半径r0为多少?(3)从动件的行程h为多少?(4)推程中的最大压力角为多少?(5)若把滚子半径改为rr=15mm,从动件的运动规律有无变化?为什么?

解: (1) 理论廓线是以A为圆心,R+rr=50 mm为半径的圆。 (2) r0?(R?lOA)?rr?25mm (3) h?2lOA?50mm

lOAR?rr?(4) sin?sin?sin??

lOA?sin?R?rr

??90?时,?最大,

?max?arcsin(lOA)?30?R?rr

(5)滚子半径变化时,从动件之运动规律发生变化。这是因为高副低代后形成的机构中的连杆长lBA发生改变的缘故。

37 图示的凸轮机构,设凸轮逆时针转动。要求:(l)画出凸轮的基

圆半径,在图示位置时推杆的位移s,凸轮转角?(设推杆开始上升

时??0?),以及传动角?;(2)已知推杆的运动规律为:s?s(?),???(?),a?a(?),写出凸轮廓线的方程。

解:(1)基圆半径,在图示位置时推杆的位移s,凸轮转角?以及传动角?如图所示。 (2)建立直角坐标系,由顺心法可知P为凸轮与推杆的瞬心,而且OP?dsd?。由图可知B点的坐标为

x?(r0?s)sin??(dsd?)cos? y?(r0?s)cos??(dsd?)sin?

又由于

??dsds?dds???dtd?td?d,而

s?s(?),???(?),所以,凸轮廓线的方

程为

x?(r0?s)sin??(?(?)?)cos? y?(r0?s)cos??(?(?)?)sin?

38 在图示对心直动平底从动件盘形凸轮机

构中,凸轮为一偏心圆盘,其半径R=50 mm,圆心O与其转动中心A之间的距离

OA=30mm,?=90?,凸轮以等角速度?1顺时

针方向转动。试求:(1)从动件的位移方程;(2)当凸轮转速n1=240r/min时,求从动件的最大位移、最大速度和最大加速度。 解: (1) 该机构的高副低 代机构如图所示,从而可写出从动件的位移方程:

s?OA(1?cos?)?30?(1?cos?)

式中,?为凸轮的转角,推程开始时

?=0。

(2) smax?60mm

?max?30?1?30?a?v?ds?30sin???1 dt2? n1? ?240 30??753.98m6030m/s

d??30?12?co?s dtamax?30?12?30?(? n130)2?30?(??24030)2?18949.64mm/s2

39 设计一偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机

构。设凸轮的基圆半径为r0,且以等角速度?逆时针方向转动。从动件偏距为e,且在推程中作等速运动。推程运动角为?,行程为h。求:(1)写出推程段的凸轮廓线的直角坐标方程,并在图上画出坐标系;(2)分析推程中最小传动角的位置;(3)如果最小传动角小于许用值,说明可采取的改进措施。

解: (1) 建立图示坐标系并列出推程段凸轮廓 线方程。

?xB??cos??y? ???sin??B?? sin???xB?? ?cos????yB? ?e?xB???? ???r2?e2?s(?)?? ?yB??0s(?)?h?/?

整理后,可有

xB??ecos??[r02?e2?s(?)]sin?yB?esin??[r02?e2?s(?)]cos?

(2) 找出?min位置

tg??e?dsd?r02?e2?s(?)?e?h?r02?e2?h??

当?£?0时,?最大,

?min?90???max

?ma?xar(ctg20 e?h/?r ?e2),

(3) 可采取措施有如下几项: 1)增大基圆半径;

2)改变从动件的偏置方向,即把从动件导路置于凸轮回转中心的右侧。

40已知凸轮逆时针方向转动,其运动线

ds??d?图如图示。要求:(1)求解回程

d?ds段d?的值;(2)若推程段许用压力角[?]为30?,推导出最小基圆半径和导路

偏距之间的关系式。

dsh??20 (1) d??mm ,h?20??20? mm

dsh20???????40?d???回程时,mm 2(2) 41 设

2r0min?(dsd??e?s)2?e2tg?max

?(20?e?s)2?e2tg30?T?tsdshdS,S???t0h;求证:(1)类速度d??dT;(2)类加速度

2dshdS??2d??2dT2。(式中t为时间,s为位移,h为行程,t0为从动件

完成一个推程所用时间,?为推程 运动角,?为凸轮转角,凸轮以等