机械原理答案9-12 - 图文

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第九章 凸轮机构及其设计 9－1 何谓凸轮传动中的刚性冲击和柔性冲击？试补全图示各段的s－?、v―?、a―? 曲线，并指出哪些地方有刚性冲击，哪些地方有柔性冲击？ 解： s 刚性冲击：从动件加速度产生无穷大的变化而引起的冲击； 柔性冲击：从动件加速度产生有限量的变化而引起?的冲击； o2? v位移、速度、加速度图补全如图，在b、c处有刚性冲击，在o、a、e、f处有柔性冲击。 ? oa ? eoacfb 9－2 在图示的从动件位移线图中，AB段为摆线运动，BC段为简谐运动。若要求在两段曲线连接处B点从动件的速度和加速度分别相等，试根据图中所给数据确定?2的大小。 解：AB段可认为是：行程为 h 1 ? 2 . 7 ? 25 . 4 ， ? 12mm? 1 ? s ( ) 推程角为 ? 0 AB ? 2 ? / 2 的摆线运动规律 的前半段； C50h BC段是：行程为 h 2 ? 2 ? 25 .4 ? .8 ? 2 1， 推程角为? 0BC ? 2 ? 2的简谐运动规律的后半段； 25 . 4 AB段和BC段在B点的速度应相等，加速度均B为0。 12 .7 A ?2??AB??h1??????v?1?cos?AB 0????0AB???0AB?? ??2?1?45 ?h????BC?? ?vBC?2sin???2??0BC0BC??(?AB??1,?BC??2)：vAB?vBC时，有： 在B点 h???2??1????2h1????2?1??sin??1?cos???????0 2?1??2?1??2?2?2?2?2? 班 级成 绩 2解得： ?2 ??8rad?70.69?姓 名学 号- 60 -

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9－3 试用图解法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度逆时针回转，偏距e=10mm，基圆半径r0=30mm，滚子半径rr=10mm。从动件运动规律为：凸轮转角?=0?~150?时，从动件等速上升20mm，?=150?~180?时，从动件远休，?=180?~300?时，从动件等加速等减速下降20mm，?=300?~360?时，从动件近休。（求位移，计算、作图均可） 解：从动件在推程段和回程段位移方程为： ? h 推程： s ? / ? 0 ，（ 0? ≤? ≤ 150? ） 22 回程：等加速段 s ? h ? 2 h ? / ? ?（ 0? ≤? ≤ 60? ） 0 ， 等减速段 ? ) 2 / ? ? 2 ，（ 60? ≤? ≤ 120? ） s ?2 h ( ? ?0 ?0各点位移值如下： 凸轮转角δ0°30°60°90°120°150°180°210°240°270°300°330°360° 从动件位移s0481216202017.5102.5000 s或位移曲线图 20 ?0??3?2? 22 m?s??l?0.001??mm A r0 O ? 班 级成 绩 姓 名学 号- 61 -

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9－4试用图解法设计一平底直动从动件盘形凸轮机构。已知基圆半径r0=30mm，凸轮以等角速度顺时针回转，从动件运动规律为：凸轮转角?=0?~150?时，从动件以余弦加速度运动上升20mm，?=150?~180?时，从动件远休，?=180?~300?时，从动件等加速等减速下降20mm，?=300?~360?时，从动件近休。（求位移，计算、作图均可） 解：从动件在推程段和回程段位移方程为： 2 ， 推程： s ? h [1 ? cos( ?? / ? 0 )] / （ 0? ≤? ≤ 150? ） 2 回程：等加速段 s ? 2 h ? 2 （ 0? ≤? ≤ 60? ） h ?/ ? ?0 ， 222 h (? 等减速段 s ? ? ? ) / ? ? ，（ 60? ≤? ≤ 120? ） 0 ?0各点位移值如下： 凸轮转角δ0°30°60°90°120°150°180°210°240°270°300°330°360° 从动件位移s01.916.9113.0918.09202017.5102.5000 s或位移曲线图 20 ?0 ??3?2?m ?s??l?0.00122mm ?? A r0 ? O 班 级成 绩 姓 名学 号- 62 -

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9－5试用图解法设计一滚子摆动从动件盘形凸轮机构。已知lOA=55mm，lAB=50mm，r0=25mm，滚子半径rr=8mm，凸轮以等角速度逆时针回转，从动件运动规律为：凸轮转角?=0?~180?时，从动件以余弦加速度运动顺时针摆动φm=20?，?=180?~300?时，从动件等加速等减速摆回原位，?=300?~360?时，从动件静止。（求位移，计算、作图均可） 解：从动件在推程段和回程段位移方程为： ? cos( 推程： ? ? ? m [1 ?? / ? 0 )] / 2 ，（ 0? ≤? ≤ 180? ） 22 回程：等加速段 ? ? 2 ? m ? / ? ?（ 0? ≤? ≤ 60? ） ? m ?0 ， 等减速段 ? ? m ( ? ? 2 ? 2 ，（ 60? ≤? ≤ 120? ） ? 20??)/?0各点位移值如下： 凸轮转角δ0°30°60°90°120°150°180°210°240°270°300°330°360° 从动件位移φ01.34°5°10°15°18.67°20°17.5°10°2.5°000 ?或位移曲线图 20 ???1/mm? ?0??3?2? 22 ?? m?l?0.001 mmB ?AO r0 班 级成 绩 姓 名学 号- 63 -

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9－6 如图所示，偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮实际轮廓线为一圆心在O点的偏心圆，其半径为R，从动件的偏距为e，试用作图法： (1) 确定凸轮的合理转向； (2) 画出该机构的凸轮理论廓线、基圆及基圆半径； (3) 标出当从动件从图示位置升到位移s时，对应凸轮的转角?及凸轮机构的压力角?。 解： s? e r0?? A O R 班 级成 绩 姓 名学 号- 64 -

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