吉林大学机械原理课后题答案xiti5

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 0= 。试计算：1）当凸 轮转速为 n=30rpm 时,等速、等加等减速、余弦加速2 和正弦加速度四种运动规律的 vmax，amax值。 2）当转速增加到 n=300rpm 时， vmax 和 amax值分 别增加几倍？ 解： 当 时， ；当 时， 30n3030n10 等速运动规律： ， a125h0， 当 时， ；当 时， ； 增加 10 倍。3nv30n0vmax 等加速等减速运动规律： 2/5h0max 2220ax 804/4 当 时， 。30n8,vmaxmax 当 时， 2 增加 10 倍， 增加 100 倍。maxvmax 余弦加速度运动规律： 1570257.1h.v0ax 22220max 986493.93.4 当 时， 。30n86,157vaxax 当 时， 90mm 增加 10 倍， 增加 100 倍。maxvax 2 正弦加速度运动规律： 20/5h2v0max 22220ax 15648.6. 当 时， 。30n15,vmaxax 当 时， 2602 增加 10 倍， 增加 100 倍。maxvmax 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 ；4）从动件在图示位置的 位移 s 及凸 轮的转角 ；5）从动件的升程 h 及凸轮的推程运动角 0。 解：（a）作图过程如下图所示： （b）作图过程如下图所示： (a) 题 5.2 图 (b) O1 O1 O1 h s r0 O1 s h r0 3 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；3）从动件在图示位置的角位移 及凸轮 的转角 ；4）从动 件的最大摆角 max和凸轮的推程运动角 0。 解：作图过程如下图所示： 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 rr=10mm 。从动件运 动规律为：凸轮转角 150 0时，从动件等速上升 16mm ；150o180 o时从动件远休； 180o300 o时从动件等加速等减速下降 16mm，300o360 o时从动件近休。 解：取长度比例尺 l = 0.001m/mm，将从动件运动规律画出来，利用反转法图解 凸轮设计如下： 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 r0=30mm ，从动件平底与导路的中心线 垂直，凸轮顺时针方向等速 O1 O2 题 5.3 图 O1 O2 max r v F 150o 30o 180o 60o h=14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 s 8 （ ） s s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 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 ，根据从 动件运动规律画出运动 曲线。利用反 转法图解ml/1. 凸轮设计如下： 5.6 有一摆动滚子从动件盘形凸轮机构如图所示。已知 lO2B0=50 mm, r0=25mm，lO1O2=60mm， rr=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 l = 0.001m/mm，将从 动件运动规律画 出来，取 o/mm。利用反转法图解凸轮设计如下： 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 x B s y O1 O2 r0 B0 题 5.6 图 120o 150o 90o h=20mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 s 8 10 11 121 4 5 6 2 3 0 8 5 7 4 6 3 1 2 9 10 11 12 （ ） O2 （ ） O1 O24 O26 O23 O25 O21 O22 O27 O29 O210 O28 O211 O212 O213 10 6 180o 180o o/mm max =25o 2 3 4 5 10 11 121 4 5 6 2 3 123 65 4 1 3 78 8 97 5 r0=10mm,凸轮顺时针 方向等速转动，当转过 120时，从动件以正弦加速度运动上升 30mm，再转过 90时，从动件又以余弦加速度运动规律回到原位，凸轮转过一周的其 余角度时，从动件静止不动。 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 1203cos1453cos15ds in2inh00 回程段 21032sin30d 32cs5c12hss00 近休止段： 3601,0ds, 理论轮廓线坐标： cos5cosryininx0 实际轮廓线坐标： i10yixrd/tancosdsin70dyix 将上述公式编入程序， 为自 变量，当 变化 时，即可求得理论和360 实际轮廓线。 5.8试求一对心平底从动件盘形凸轮机构凸轮廓线的坐标值。已知从动件的平 底与导路垂直，凸轮的基圆半径 r0=45mm，凸 轮沿逆时针 方向等速转动。当凸 轮转 6 过 120时，从动件以等加等减速运动上升 15mm，再转过 90时，从动件以正弦加速 度运动规律回到原位置，凸轮转过 一周的其他角度时，从 动 件静止不动。 解：根据题意将凸轮机构放在直角坐标系下如下图示： 从动件运动规律： 升程： 60135ds2h20 1206/3215ds 3291h220 回程: 2101384cos30ds 324sin2215i1hs s000ss 近休止段： 3602,0d, 实际轮廓线坐标： sindcos45sindcosry iix0 5.9 用解析法计算题 5.6中凸轮理论廓线和实际廓线的坐标值，计算间隔取为 10。 解：从动件运动规律为： xds/d s y 7 升程段 0sin725dcos1725co10max 回程段 212cos365dsin12i1s000smaxs 理论轮廓线坐标： 00cos5s6coslay iniinsix 2.420arcl2r 20 实际轮廓线坐标： sin8ysiryoxcoxd/tan0sin1d50sin6dycocox 5.10 已知一偏置直动尖顶从动件凸轮机构，升程 h=30mm, 0=180,r0=40mm 凸轮顺时针转动，导路偏在凸 轮轴心左侧，偏距 e=5mm， 从动件运动规律为等加等 8 减运动。计算 =0，90，180时，凸轮机构的压力角。 解： s69.3 5ds540dserdtan220 从动件运动规律： 升程前半段： 90120h4ds602 升程后半段： 1809120h4ds3202 22 当 时， 18.7069.35arctn;0ds, 当 时，90 47.1.9.5rcta;1.6s,15 当 时， 8 0.36.90rctn;0ds,3 5.11 已知一尖顶移动从动件盘形凸轮机构的凸轮以等角速度 1 沿顺时针方向 转动，从动件的升程 h=50mm，升程段的运 动规律为余弦加速度，推程运动角为： 9 0=90，从动件的 导路与凸轮转轴 之间的偏距 e=10mm,凸 轮机构的许用压力角 =30。求：1）当从动件的升程为工作行程时，从 动件正确的偏置方位；2）按许用压 力角计算出凸轮的最小基圆半径 r0(计算间隔取 15)。 解：根