吉林大学机械原理课后题答案x i t i
习 题
5.1在直动从动件盘形凸轮机构中，已知升程h=50mm , 其所对应的凸轮推程运动角为δ0=
2
π
。试计算：1）当凸轮转速为n=30rpm 时,等速、等加等减速、余弦加速和正弦加速度四种运动规律的v max ，a max 值。2）当转速增加到n=300rpm 时，v max 和a max 值分别增加几倍？
解：Θ30
n
⋅=
πω ∴当30n =时，πω=；当300n =时， πω10=
等速运动规律：0a 100250h
=⋅=⋅=
=
，π
ω
πωωδν， 当30n =时，100v =；当300n =时，1000v =；max v 增加10
倍。
等加速等减速运动规律：π
ω
ωπωδ2002/502h
2v 0
max =⨯=
=
2
2
222
20max
8004/504h
4a πωωπωδ=⨯== 当30n =时，800a ,200v max max ==。 当300n =时， 80000a ,2000v max max ==
max v ∴增加10倍，max a 增加100倍。
余弦加速度运动规律：πω
ωπ
ωδ⋅=
⨯⨯=
⋅=
15750
257.1h
57.1v 0
max
2
2
2
2
2
2
0max 98650
493.4h
93.4a πωωπωδ⋅=
⨯⨯=
⋅=
当30n =时，986a ,157v max max ==。
当300n =时， 98600a ,1570v max max ==
max v ∴增加10倍，max a 增加100倍。
正弦加速度运动规律：π
ω
ωπωδ⋅=⨯=
=
2002/502h
2v 0
max 2
2
2
2
2
2
0max 125650
428.6h
28.6a πωωπωδ⋅=
⨯⨯=
⋅=
当30n =时，1256a ,200v max max ==。 当300n =时， 125600a ,2000v max max ==
max v ∴增加10倍，max a 增加100倍。
5.2如图示为滚子从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘。试用图解法作出：1）凸轮的理论廓线；2）凸轮的基圆；3）图示位置的压力角α；4）从动件在图示位置的位移s 及凸轮的转角δ；5）从动件的升程h 及凸轮的推程运动角δ0。
(a )
题5.2图
(b )
解：（a ）作图过程如下图所示： （b ）作图过程如下图所示：
5.3 如图示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构，凸轮为一偏心圆盘，试用图解法作出：1）凸轮的基圆；2）图示位置的压力角α；3）从动件
δ
在图示位置的角位移ψ及凸轮的转角δ；4）从动件的最大摆角ψmax和凸
轮的推程运动角δ0。
2
5.4试用作图法设计一偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的凸轮廓线。
已知凸轮
以等角速度顺时针回转，导路偏在转轴左侧，偏距e=10mm，基圆半径r0=30mm，滚子半径r r=10mm 。从动件运动规律为：凸轮转角δ=0 0～150 0时，从动件等速上升16mm ；δ=150o～180o 时从动件远休；
δ=180o～300o时从动件等加速等减速下降16mm，δ=300o～360o时从动件近休。
解：取长度比例尺μl
反转法图解凸轮设计如下：
1）
5.5 试用作图法设计一个直动平底从动件盘形凸轮机构凸轮的轮廓曲线。设已知凸轮基圆半径r 0=30mm ，从动件平底与导路的中心线垂直，凸轮顺时针方向等速转动。当凸轮转过1200时从动件以余弦加速度运动上升20mm ，再转过150o 时，从动件又以余弦加速度运动回到原位，凸轮转过其余90o 时，从动件静止不动。
解：取mm m l /001.0=μ，根据从动件运动规律画出运动曲线。利用
3
5.6有一摆动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。已知l O 2B 0=50 mm , r 0=25mm ，l O 1O 2=60mm ， r r =8mm 。凸轮顺时针方向等速转动,要求当凸轮转过180°时，从动件以余弦加速度运动向上摆动25°，转过一周中的其余角度时，从动件以正弦加速度运动摆回到原位置。用图解法设计凸轮的工作廓线。
解：取长度比例尺μl = 0.001m/mm ，将从动件
μψ=1o /mm 。利用反转法图解凸轮设计如
下：
题5.6图
1）
O 2O 2δ
3
5.7试用解析法求对心直动滚子从动件盘形凸轮机构的理论廓线与实际廓线的坐标值，计算间隔取为15°，并核算各位置处凸轮机构的压力角。已知其基圆半径r 0=10mm ,
时，从动件以正弦加速度运动上升30mm ，再转过90°不动。
解：根据题意将凸轮机构放在直角坐标系下如图所示。 从动件运动规律为： 升程段
()[]()[]()[]⎪⎪⎩⎪⎪⎨
⎧≤≤-=-=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=οο12003cos 1453cos 3315d ds 3sin 3152sin 21
h s 00δδπδπδ
δδπδδππδδ
回程段
()ο
ο210120322sin 30d ds 322cos 115cos 12h s s 00≤≤⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎭⎬⎫
⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-
+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡--'+=δπδδπδδδδδπ近休止段：︒≤≤︒==360210,0d ds
,
0s δδ
