机械原理与机械设计课后作业参考答案 - 第3章 凸轮机构教案资料
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机械原理课程教案—凸轮机构及其设计一、教学目标1. 让学生了解凸轮机构的定义、分类和应用。
2. 使学生掌握凸轮的轮廓曲线设计方法。
3. 培养学生分析、解决凸轮机构实际问题的能力。
二、教学内容1. 凸轮机构的定义及分类1.1 凸轮机构的组成1.2 凸轮机构的分类1.3 凸轮机构的应用2. 凸轮的轮廓曲线2.1 凸轮的轮廓曲线类型2.2 基圆、止点圆和顶点圆的概念2.3 凸轮轮廓曲线的设计方法3. 凸轮机构的设计步骤3.1 确定凸轮的类型和参数3.2 选择合适的凸轮材料3.3 设计凸轮的轮廓曲线3.4 计算凸轮的强度和寿命4. 凸轮机构的实际应用案例分析三、教学方法1. 采用讲授法,讲解凸轮机构的定义、分类和应用。
2. 利用多媒体演示法,展示凸轮机构的运动原理和设计方法。
3. 案例分析法,分析实际应用中的凸轮机构设计。
四、教学准备1. 教案、教材、多媒体课件。
2. 凸轮模型或图片。
五、教学过程1. 导入:简要介绍凸轮机构的定义和应用,激发学生的学习兴趣。
2. 讲解:详细讲解凸轮机构的分类、凸轮的轮廓曲线设计方法。
3. 演示:利用多媒体展示凸轮机构的运动原理和设计方法。
4. 实践:让学生分组讨论,分析实际应用中的凸轮机构设计案例。
6. 作业:布置相关练习题,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对凸轮机构基本概念的理解。
2. 练习题:布置针对性的练习题,巩固学生对凸轮轮廓曲线设计和凸轮机构设计步骤的掌握。
3. 案例分析报告:评估学生对实际应用案例分析的能力,检查学生能否将理论知识运用到实际问题中。
七、拓展学习1. 介绍其他类型的凸轮机构,如摆动凸轮、复合凸轮等。
2. 探讨凸轮机构在现代机械设计中的应用和发展趋势。
八、课后作业1. 复习本节课的内容,重点掌握凸轮机构的分类、凸轮轮廓曲线的设计方法及设计步骤。
2. 分析课后练习题,加深对凸轮机构及其设计的理解。
九、课程回顾与展望2. 展望下一节课的内容,让学生对后续学习有所期待。
机械原理凸轮机构习题与答案(五篇材料)第一篇:机械原理凸轮机构习题与答案解:曲柄的存在的必要条件是1)最短杆与追长杆的杆长之和应小于或等于其余两杆的长度之和;2)连架杆与机架必有最短杆1).杆件1为曲柄2).在各杆长度不变的情况下,选取c杆做为机架就可以实现双摇杆机构试以作图法设计一偏置尖底推杆盘形凸轮的轮廓曲线。
已知凸轮以等角速度顺时针回转,正偏距e=10,基园半径r0=30mm.推杆运动规律为:凸轮转角δ=0~150时,推杆00.凸轮转角δ=180~300时推杆等速上升16mm;.凸轮转角δ=150~180时推杆远休;等加速回程16mm;.凸轮转角δ=300~360时推杆近休。
解:解题步骤1)首先绘制位移S与转角δ的关系曲线S-δ曲线。
2)根据S-δ曲线、凸轮基园半径和正偏距,绘制凸轮的轮廓曲线。
000000凸轮仅用了0度,90度,150度,180度,300度几个点绘制轮廓曲线,同学们绘制时英多用些点(一般取12个点,再勾画轮廓曲线)第二篇:机械原理_凸轮机构设计机械原理课程设计——凸轮机构设计(一)目录 (1)_________________________(一)、题目及原始数据 (2)(二)、推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3)(三)、(四)、(五)、(六)、(七)、(八)、计算程序方框图..........................5 计算源程序..............................6 程序计算结果及分析......................10 凸轮机构图..............................15 心得体会................................16 参考书. (16)(一)、题目及原始数据试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计,凸轮以1rad/s的角速度沿逆时针方向转动。
要求:(1)、推程运动规律为等加速等减速运动,回程运动规律为五次多项式运动规律;(2)、打印出原始数据;(3)、打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值;(4)、打印出推程和回程的最大压力角,以及出现最大压力角时凸轮的相应转角;(5)、打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径,以及相应的凸轮转角;(6)、打印出凸轮运动的位移;(7)、打印最后所确定的凸轮的基圆半径。
机械原理课后全部习题答案目录第1章绪论 (1)第2章平面机构的结构分析 (3)第3章平面连杆机构 (8)第4章凸轮机构及其设计 (15)第5章齿轮机构 (19)第6章轮系及其设计 (26)第8章机械运动力学方程 (32)第9章平面机构的平衡 (39)第一章绪论一、补充题1、复习思考题1)、机器应具有什么特征?机器通常由哪三部分组成?各部分的功能是什么?2)、机器与机构有什么异同点?3)、什么叫构件?什么叫零件?什么叫通用零件和专用零件?试各举二个实例。
4)、设计机器时应满足哪些基本要求?试选取一台机器,分析设计时应满足的基本要求。
2、填空题1)、机器或机构,都是由组合而成的。
2)、机器或机构的之间,具有确定的相对运动。
3)、机器可以用来人的劳动,完成有用的。
4)、组成机构、并且相互间能作的物体,叫做构件。
5)、从运动的角度看,机构的主要功用在于运动或运动的形式。
6)、构件是机器的单元。
零件是机器的单元。
7)、机器的工作部分须完成机器的动作,且处于整个传动的。
8)、机器的传动部分是把原动部分的运动和功率传递给工作部分的。
9)、构件之间具有的相对运动,并能完成的机械功或实现能量转换的的组合,叫机器。
3、判断题1)、构件都是可动的。
()2)、机器的传动部分都是机构。
()3)、互相之间能作相对运动的物件是构件。
()4)、只从运动方面讲,机构是具有确定相对运动构件的组合。
()5)、机构的作用,只是传递或转换运动的形式。
()6)、机器是构件之间具有确定的相对运动,并能完成有用的机械功或实现能量转换的构件的组合。
()7)、机构中的主动件和被动件,都是构件。
()2 填空题答案1)、构件2)、构件3)、代替机械功4)、相对运动5)、传递转换6)、运动制造7)、预定终端8)、中间环节9)、确定有用构件3判断题答案1)、√2)、√3)、√4)、√5)、×6)、√7)、√第二章 机构的结构分析2-7 是试指出图2-26中直接接触的构件所构成的运动副的名称。
第二章 机构的结构分析题2-11 图a 所示为一简易冲床的初拟设计方案。
设计者的思路是:动力由齿轮1输入,使轴A 连续回转;而固装在轴A 上的凸轮2与杠杆3组成的凸轮机构使冲头4上下运动,以达到冲压的目的。
试绘出其机构运动简图(各尺寸由图上量取),分析是否能实现设计意图,并提出修改方案。
解:1)取比例尺,绘制机构运动简图。
(图2-11a)2)要分析是否能实现设计意图,首先要计算机构的自由度。
尽管此机构有4个活动件,但齿轮1和凸轮2是固装在轴A 上,只能作为一个活动件,故 3=n 3=l p 1=h p01423323=-⨯-⨯=--=h l p p n F原动件数不等于自由度数,此简易冲床不能运动,即不能实现设计意图。
分析:因构件3、4与机架5和运动副B 、C 、D 组成不能运动的刚性桁架。
故需增加构件的自由度。
3)提出修改方案:可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副,或用一个高副来代替一个低副。
(1) 在构件3、4之间加一连杆及一个转动副(图2-11b)。
(2) 在构件3、4之间加一滑块及一个移动副(图2-11c)。
(3) 在构件3、4之间加一滚子(局部自由度)及一个平面高副(图2-11d)。
11(c)题2-11(d)5364(a)5325215436426(b)321讨论:增加机构自由度的方法一般是在适当位置上添加一个构件(相当于增加3个自由度)和1个低副(相当于引入2个约束),如图2-1(b )(c )所示,这样就相当于给机构增加了一个自由度。
用一个高副代替一个低副也可以增加机构自由度,如图2-1(d )所示。
题2-12 图a 所示为一小型压力机。
图上,齿轮1与偏心轮1’为同一构件,绕固定轴心O 连续转动。
在齿轮5上开有凸轮轮凹槽,摆杆4上的滚子6嵌在凹槽中,从而使摆杆4绕C 轴上下摆动。
同时,又通过偏心轮1’、连杆2、滑杆3使C 轴上下移动。
最后通过在摆杆4的叉槽中的滑块7和铰链G 使冲头8实现冲压运动。
第三章凸轮机构及其设计3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√,否则打×)(1)为了避免从动件运动失真,平底从动件凸轮轮廓不能内凹。
( )(2)若凸轮机构的压力角过大,可用增大基圆半径来解决。
( )(3)从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。
( )(4)凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。
( )(5)滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。
( )解答:(1)√(2)√(3)×(4)√(5)√3 - 2 填空题(1)对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。
(2)滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。
(3)在凸轮机构中,从动件按等加速等减速运动规律运动时,有冲击。
(4)绘制凸轮轮廓曲线时,常采用法,其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度,使凸轮相对固定。
(5)直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为,其基圆半径应按条件确定。
解答:(1)小于(2)凸轮回转中心到凸轮理论轮廓(3)柔性冲击(4)反转法相反的(5)0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径3 - 3 简答题(1)凸轮机构中,常用的从动件运动规律有哪几种?各用于什么场合?解答:1)等速运动规律刚性冲击(硬冲)低速轻载2)等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载3)简谐(余弦)运动规律柔性冲击中低速中载4)正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载5)3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载(2)何谓凸轮机构的压力角?压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系?压力角的大小对凸轮的传动有何影响?解答:在不计摩擦时,凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角,称为凸轮机构的压力角。
基圆半径愈大,机构压力角愈小,但机构愈不紧凑;基圆半径愈小,机构压力角愈大,机构易自锁,效率低,但机构紧凑。
(3)滚子从动件盘形凸轮机构与尖底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线是否相同?为什么?解答:不同。
机械设计基础第3章习题及答案第一篇:机械设计基础第3章习题及答案第3章习题解答3-1 题3-1图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
已知AB段为凸轮的推程廓线,试在图上标注推程运动角δt。
3-2 题3-2图所示为一偏置直动从动件盘形凸轮机构。
已知凸轮是一个以C为中心的圆盘,问轮廓上D点与尖顶接触时其压力角为多少?试作图加以表示。
3-3 题3-3图所示为一对心尖顶直动从动件单圆弧凸轮(偏心轮)机构,凸轮的几何中心O9与凸轮转轴O的距离为LOO'=15mm,偏心轮半径R=30mm,凸轮以等角速度ω1顺时针转动,试作出从动件的位移线图s2-δ1。
第二篇:机械设计基础习题答案.机械设计基础(第七版)陈云飞卢玉明主编课后答案 chapter1 1-1 什么是运动副?高副与低副有何区别?答:运动副:使两构件直接接触,并能产生一定相对运动的连接。
平面低副-凡是以面接触的运动副,分为转动副和移动副;平面高副-以点或线相接触的运动副。
1-2 什么是机构运动简图?它有什么作用?答:用简单的线条和符号代表构件和运动副,并按比例定出各运动副位置,表示机构的组成和传动情况。
这样绘制出的简明图形就称为机构运动简图。
作用:机构运动简图不仅能表示出机构的传动原理,而且还可以用图解法求出机构上各有关点在所处位置的运动特性(位移,速度和加速度)。
它是一种在分析机构和设计机构时表示机构运动的简便而又科学的方法。
1-3平面机构具有确定运动的条件是什么?答:机构自由度F>0,且与原动件数相等,则机构各构件间的相对运动是确定的;这就是机构具有确定运动的条件。
(复习自由度 4 个结论 P17)chapter2 2-1 什么是曲柄摇杆机构的急回特性和死点位置?答:急回特性:曲柄等速回转的情况下,摇杆往复运动速度快慢不同,摇杆反行程时的平均摆动速度必然大于正行程时的平均摆动速度,此即急回特性。
死点位置:摇杆是主动件,曲柄是从动件,曲柄与连杆共线时,摇杆通过连杆加于曲柄的驱动力 F 正好通过曲柄的转动中心,所以不能产生使曲柄转动的力矩,机构的这种位置称为死点位置。
第3章凸轮机构及其设计3.1基本要求1.了解凸轮机构的类型及其特点。
2.掌握从动件的几种常用运动规律及特点。
掌握从动件行程、从动件推程、推程运动角、从动件回程、回程运动角、从动件远(近)休程及远(近)休止角及凸轮的基圆、偏距等基本概念。
3.熟练掌握并灵活运用反转法原理,应用这一原理设计直动从动件盘形凸轮机构、摆动从动件盘形凸轮机构及平底直动从动件盘形凸轮机构。
4.掌握凸轮机构基本尺寸的确定原则,根据这些原则确定凸轮机构的的压力角及其许用值、基圆半径、偏距、滚子半径等基本尺寸。
5.掌握凸轮机构设计的基本步骤,学会用计算机对凸轮机构进行辅助设计的方法。
3.2内容提要一、本章重点本章重点是从动件运动规律的选择及其特点,按预定从动件运动规律设计平面凸轮轮廓曲线和凸轮机构基本尺寸的确定。
涉及到根据使用场合和工作要求选择凸轮机构的型式、选择或设计从动件的运动规律、合理选择或确定凸轮的基圆半径、正确设计出凸轮廓线、对设计出来的凸轮机构进行分析以校核其是否满足设计要求。
1 凸轮机构的类型选择选择凸轮机构的类型是凸轮机构设计的第一步,称为凸轮机构的型综合。
凸轮的形状有平面凸轮(盘形凸轮、移动凸轮)和空间凸轮,从动件的形状有尖顶从动件、滚子从动件、平底从动件,而从动件的运动形式有移动和摆动之分,凸轮与从动件维持高副接触的方法又有分为力锁合、形锁合。
故凸轮机构的类型多种多样,设计凸轮机构时,可根据使用场合和工作要求的不同加以选择。
(1)各类凸轮机构的特点及适用场合尖顶从动件凸轮机构:优点是结构最简单,缺点是尖顶处极易磨损,故只适用于作用力不大和速度较低的场合。
滚子从动件凸轮机构:优点是滚子与凸轮廓线间为滚动摩擦,摩擦较小,可用来传递较大的动力,故应用广泛。
平底从动件凸轮机构:优点是平底与凸轮廓线接触处极易形成油膜、能减少磨损,且不计摩擦时,凸轮对从动件的作用力始终垂直于平底,受力平稳、传动效率较高,故适用于高速场合。
机械原理课程教案—凸轮机构及其设计一、教学目标1. 使学生了解凸轮机构的分类、工作原理和应用。
2. 培养学生掌握凸轮机构的设计方法和步骤。
3. 提高学生分析问题和解决问题的能力。
二、教学内容1. 凸轮机构的分类及工作原理凸轮机构的分类凸轮的工作原理凸轮机构的应用2. 凸轮的轮廓曲线设计凸轮轮廓曲线的基本原理常用凸轮轮廓曲线的特点及应用凸轮轮廓曲线的设计方法3. 凸轮的压力角和基圆半径的选择压力角的定义及作用基圆半径的计算方法压力角和基圆半径的选择原则4. 凸轮机构的设计步骤确定凸轮的类型和参数选择合适的轮廓曲线计算压力角和基圆半径校核凸轮的强度和运动性能5. 凸轮机构的设计实例实例分析设计过程演示结果讨论和评价三、教学方法1. 采用讲授法,讲解凸轮机构的基本概念、设计方法和步骤。
2. 利用多媒体演示凸轮机构的工作原理和设计过程。
3. 引导学生进行实例分析,培养学生的实际设计能力。
4. 开展课堂讨论,提高学生的思考和表达能力。
四、教学环境1. 教室环境:宽敞、明亮,配备多媒体教学设备。
2. 教学材料:教案、PPT、参考书籍、设计实例。
五、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在课堂上的发言和讨论情况,评价学生的积极性。
2. 作业完成情况:检查学生提交的凸轮机构设计作业,评价学生的理解和应用能力。
3. 期末考试:设置有关凸轮机构设计的题目,评价学生对课程知识的掌握程度。
六、教学活动1. 课堂讲解:讲解凸轮机构的基本概念、分类、工作原理和应用。
2. PPT演示:通过PPT展示凸轮机构的工作原理和设计过程。
3. 实例分析:分析典型凸轮机构设计实例,引导学生掌握设计方法和步骤。
4. 小组讨论:分组讨论凸轮机构设计中的问题,培养学生的团队协作能力。
5. 作业布置:布置凸轮机构设计相关作业,巩固所学知识。
七、教学资源1. PPT:制作精美的凸轮机构教学PPT,展示图片、图表和实例。
2. 参考书籍:提供有关凸轮机构设计和应用的参考书籍,方便学生查阅。
第三章 平面机构的运动分析习题3-1图1.a 图1.b图1.c 图1.d习题3-2由于齿轮是纯滚动,因此1、2齿轮的瞬心为12P ,2、3的瞬心为23P ,根据三心定量,齿轮1、3的瞬心一定在直线2312P P 与直线3616P P 的交点上,即图示13P,在该点处的速度有 l l P P P P P v μωμω133631316113==故齿轮3的角速度为1336131613P P P ωω=。
传动比为1316133631P P P P =ωω。
习题3-3答:1)三个瞬心中,14P 、12P 为绝对瞬心,24P 为相对瞬心。
2)不利用其它的三个瞬心,因为它们全是相对瞬心。
3)构件2和4之间的转向关系可以根据瞬心24P 的瞬时绝对速度方向判断。
习题3-4 取比例尺为mmm l 003.0=μ,作图如下1) 由图上可知:l l P P P P P v μωμω241442412224==,根据量得的长度,得s rad P P P P /455.414.72/14.32102414241224=⨯==ωω 可计算出C 点的速度为:s m CD v l C /4.0003.030455.44=⨯⨯==μω2) 构件1、3的瞬心在点13P 处,且为绝对瞬心,因此构件3的角速度为 ()s rad C P v l c /53.2)67.52003.0/(4.0133=⨯==μω 显然构件3上速度最小点在E 点,则其速度为s m EP v l E /36.0003.04.4753.2133=⨯⨯==ω3) 要使0=C v ,需瞬心12P 、24P 重合(如图),两位置分别为0126'=∠=DAB ϕ,02227''=∠=DAB ϕ。
第3 章 凸轮设计思考题1 凸轮机构按凸轮的形状分为哪几种?2 凸轮机构按凸轮的运动形式分为哪几种?3 从动件的常用运动规律有哪几种?它们各有什么特点?4 当要求凸轮机构从动件的运动没有冲击时,可选择那些常用运动规律?5 何为凸轮机构的偏距圆?6 何为凸轮的理论轮廓?何为凸轮的实际轮廓?两者有何联系与区别?7理论轮廓相同而实际轮廓不同的两个对心移动滚子从动件盘形凸轮机构,其从动件的运动规律是否相同?8在移动滚子从动件盘形凸轮机构中,若凸轮实际轮廓保持不变,而增大或减小滚子半径,从动件的运动规律是否发生变化?9 何为凸轮机构的压力角?为减小推程压力角,可采取哪些措施?10 在移动滚子从动件盘形凸轮机构的设计中,采用偏置从动件的主要目的是什么?偏置方向应如何选取?11 在移动平底从动件盘形凸轮机构的设计中,采用偏置从动件的主要目的是什么?偏置方向应如何选取?12 在滚子型从动件盘形凸轮机构的设计中,可能会出现运动失真现象,造成这种现象的原因可能有哪些?怎么避免?习题1 在直动从动件盘形凸轮机构中,从动件动程h =50mm ,其运动规律为:凸轮回转°=Φ120,从动件推程为等加速等减速运动规律;凸轮回转°=Φ90s ,从动件远休止;凸轮继续回转°=Φ′120,从动件回程为简谐运动规律;凸轮继续回转,从动件近休止。
写出从动件各阶段的位移方程式,并画出其完整的位移线图。
2 习题图 1为一尖顶直动从动件盘形凸轮机构从动件的部分运动线图。
试根据s 、v 和a 之间的对应关系定性地补全该运动曲线,并指出该凸轮机构工作时,何处有刚性冲击?何处有柔性冲击?习题图 13 在直动从动件盘形凸轮机构中,已知从动件动程h =50mm ,凸轮推程运动角°=Φ90。
求当凸轮转速min /60r n =时,从动件分别作等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度四种常用运动规律的最大速度max v 、最大加速度max a 及所对应的凸轮转角。
第3章3—1 何谓速度瞬心?相对瞬心与绝对瞬心有何异同点?答:参考教材30~31页。
3—2 何谓三心定理?何种情况下的瞬心需用三心定理来确定?答:参考教材31页。
3-3试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置(用符号P,,直接标注在图上) (a)(b)答:答:(10分)(d)(10分)3-4标出图示的齿轮一连杆组合机构中所有瞬心,并用瞬心法求齿轮1与齿轮3的传动比ω1/ω3。
答:1)瞬新的数目:K=N(N-1)/2=6(6-1)/2=152)为求ω1/ω3需求3个瞬心P 16、P 36、P 13的位置3)ω1/ω3= P 36P 13/P 16P 13=DK/AK由构件1、3在K 点的速度方向相同,可知ω3与ω1同向。
3-6在图示的四杆机构中,L AB =60mm ,L CD =90mm,L AD =L BC =120mm, ω2=10rad/s,试用瞬心法求:1)当φ=165°时,点的速度vc ;2)当φ=165°时,构件3的BC 线上速度最小的一点E 的位置及速度的大小;3)当V C =0时,φ角之值(有两个解)。
解:1)以选定的比例尺μ机械运动简图(图b )2)求vc 定出瞬心p12的位置(图b ) 因p 13为构件3的绝对瞬心,则有ω3=v B /lBp 13=ω2l AB /μl .Bp 13=10×0.06/0.003×78=2.56(rad/s)v c =μc p 13ω3=0.003×52×2.56=0.4(m/s)3)定出构件3的BC 线上速度最小的点E 的位置,因BC 线上速度最小的点必与p13点的距离最近,故丛p13引BC 线的垂线交于点E ,由图可得(2分)(3分)v E=μl.p13Eω3=0.003×46.5×2.56=0.357(m/s)4)定出vc=0时机构的两个位置(图c)量出φ1=26.4°φ2=226.6°3-8机构中,设已知构件的尺寸及点B的速度v B(即速度矢量pb),试作出各机构在图示位置时的速度多边形。
3-1、如图所示机构的结构简图,主动杆1按图示方向绕固定轴线 A 转动。
试画出该机构的运动简图。
图中几何中心B和C分别为杆1 和2以及杆3和4所组成的转动副的中心。
并计算出该机构的自由度。
Key:
F=3n-2P i-P h=3x3-2x4-0=1
即该机构的自由度数目为1
3-2 如图所示为简易冲床机构结构简图,主动杆 1 按图示方向绕固定
轴线A转动;杆1和滑块2组成转动副B ;杆3绕固定轴线C转动, 4 为连杆,杆 5 为冲头,在导路 6 中往复移动。
试绘制该机构的运动示意图并计算机构的自由度。
Key:
F=3n-2P l-p h=3x5-2x7-0=1 4-1
V P24=AP 24X W2=DP24X W 4
故 W4= AP24xW2/DP24=35.316x10/(35.316+41.5)=4.597(rad/s)
Vc=CDxW4=30x4.597=137.91(mm/s)
2) BC上线速度最小的点为 E点,如图所示
W3=Vc/CP13=137.91/(30+24.804)=2.516(rad/s)
V E=P13ExW3=47.718x2.516=120.058(mm/s)
3) Vc=Vd=0,故构件4静止。
V P24=0,因构件2为主动件,构件上静止点只可能为A点,故P24与A点重合。
该情况只可能发生在BC与AB重合的两种情况。
C
〔IJ.G9 :
B n &。
3-2 在如图所示的齿轮-连杆组合机构中,试用瞬心法求齿轮1与3的传动比ω1/ω3。
顺时针)(v 1613361331361331613113P P P PP P P P P ===ωωωω3-3在如图3-32所示的四杆机构中,LAB=60mm ,LCD=90mm ,LAD=LBC=120mm ,ω2=rad/s ,试用瞬心法求:(1) 当φ=165°时,点C 的速度vc;(2) 当φ=165°时,构件3的BC 线上(或延长线上)速度最小的一点E 的位置及其速度的大小;(3) 当vC=0时,φ角之值(有两个解)。
sm EP P P v P P v s m v s rad P P P P P P P P E C C CD C P /36.0143.055.2v (rad/s 55.2158.0403.0/403.009.048.4(/48.438.21738.9710v 133133431334341424122424142441224224=⨯=======⨯=⨯==⨯====ωωωωωωωω顺时针)顺时针)3-4在如图3-33所示的凸轮机构中,已知r=50mm ,LOA=30mm ,LAC=90mm ,φ1=90°,凸轮1以角速度ω1=10rad/s 逆时针转动。
试用瞬心法求从动件的角速度ω2。
顺时针)(/79.286.12486.3410v 2312131212231221312112s rad P P P P P P P P P =⨯====ωωωω 3-5在如图3-34所示的各机构中,已知各构件的尺寸及B 点的速度vB ,试作出其如图3-34所示位置时的速度多边形。
3-6在如图3-35所示的各机构中,已知各构件的尺寸,原动件1以等角速度ω1顺时针方向转动,试以图解法求机构在如图3-35所示位置时构件3上C 点的速度及角速度。
3-8A BCDEbk ec3。
第三章凸轮机构及其设计
3 - 1 判断题(正确的在其题号后括号内打√,否则打×)
(1)为了避免从动件运动失真,平底从动件凸轮轮廓不能内凹。
( )
(2)若凸轮机构的压力角过大,可用增大基圆半径来解决。
( )
(3)从动件作等速运动的凸轮机构有柔性冲击。
( )
(4)凸轮的基圆一般是指以理论轮廓上最小向径所作的圆。
( )
(5)滚子从动件盘形凸轮的理论轮廓是滚子中心的轨迹。
( )
解答:
(1)√(2)√(3)×(4)√(5)√
3 - 2 填空题
(1)对于外凸凸轮,为了保证有正常的实际轮廓,其滚子半径应理论轮廓的最小曲率半径。
(2)滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径是从到的最短距离。
(3)在凸轮机构中,从动件按等加速等减速运动规律运动时,有冲击。
(4)绘制凸轮轮廓曲线时,常采用法,其原理是假设给整个凸轮机构加上一个与凸轮转动角速度ω的公共角速度,使凸轮相对固定。
(5)直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角为,其基圆半径应按条件确定。
解答:
(1)小于
(2)凸轮回转中心到凸轮理论轮廓
(3)柔性冲击
(4)反转法相反的
(5)0 按全部廓线外凸的条件设计基圆半径
3 - 3 简答题
(1)凸轮机构中,常用的从动件运动规律有哪几种?各用于什么场合?
解答:
1)等速运动规律刚性冲击(硬冲)低速轻载
2)等加速、等减速运动规律柔性冲击中低速轻载
3)简谐(余弦)运动规律柔性冲击中低速中载
4)正弦加速度运动规律无冲击中高速轻载
5)3-4-5多项式运动规律无冲击中高速中载
(2)何谓凸轮机构的压力角?压力角的大小与凸轮基圆半径r0有何关系?压力角的大小对凸轮的传动有何影响?
解答:
在不计摩擦时,凸轮作用在从动件上推力作用线与从动件受力点的绝对速度方向所夹锐角称为压力角,称为凸轮机构的压力角。
基圆半径愈大,机构压力角愈小,但机构愈不紧凑;基圆半径愈小,机构压力角愈大,机
构易自锁,效率低,但机构紧凑。
(3)滚子从动件盘形凸轮机构与尖底从动件盘形凸轮机构凸轮轮廓曲线是否相同?为什么?解答:
不同。
滚子中心运动轨迹就是尖端从动件的运动轨迹,其凸轮实际轮廓曲线为滚子的内包络线。
3 - 7 图示的凸轮为偏心圆盘(μl=0.002m/mm)。
圆心为O,半径
R=30mm,偏心距L OA=10mm,滚子半径r r=10mm,偏距e=10mm。
试
求(均在图上标出):
(1)推杆的行程h和凸轮的基圆半径r0;
(2)推程运动角Φ、远休止角Фs、回程运动角Φ´和近休止角Фs´;
(3)最大压力角αmax及发生位置;
(4)从B点接触到C点接触凸轮所转动的角度φ0和推杆的位移s;
(5)C点接触时凸轮机构的压力角αc。
解:
取尺寸比例尺μl=0.002m/mm作图,得
(1)推杆的行程h=20.5mm,基圆半径r0=30mm;
(2)推程运动角Φ=187°,回程运动角Φ´=173°,远休止角Фs=0°,近休止角Фs´=0°;(3)当滚子与凸轮廓线在D点接触时压力角最大,其值为αmax=30°;
(4)从接触点B到接触点C凸轮所转过的角度为φ0=313°,推杆的位移为s=17mm;
(5)在C点接触时凸轮机构的压力角为αc=2°。