机械基础答案解析

1、第三章凸轮机构题3-1欲设计图示的直动滚子从动件盘形凸轮机构，要求在凸轮转角为00900时，推杆以余弦加速度运动规律上升h=20mm,且取ro=25mm,e=10mm,rr=5mm。试求：(1)选定凸轮的转向并简要说明选定的原因；(2)用反转法画出当凸轮转角*0°900时凸轮的工作廓线(画图的分度要求小于15°);(3)在图上标注出力二450时凸轮机构的压力角”。解答：1,选位移比例尺S0.001m/mm,转角比例尺0.04弧度/mm,绘制从动件位移曲线，见题解3-1图(a)。2.逆时针方向，使凸轮机构为正偏置，减小推程段凸轮机构的压力角。3,将圆弧顶推杆视为滚子推杆，取尺

2、寸比例尺l0.001m/mm作图，凸轮廓线如图所示。4.如图所示，当6=450时，“=14.50。题解3-1图题3-2图示为一摆动平底推杆盘形凸轮机构(10.001m/mm),已知凸轮的轮廓是一个偏心圆，其圆心为C,试用图解法求：(1)凸轮从初始位置到达图示位置时转角曲及推杆的角位移物(2)推杆的最大角位移宓ax及凸轮的推程运动角；(3)凸轮从初始位置回转900时，推杆的角位移如。解题分析：作推杆的摆动中心所在的圆一作基圆一作推杆的初始位置一按题目要求逐步求解。解答:1.求(0及。(1)以O为圆心，OA长为半径作圆;以O为圆心作圆切于凸轮，该圆即为基圆;作推杆与基圆和凸轮同时相切，得切点B0,

3、 A0B0即为推杆的初始位置。(2)凸轮从初始位置到达图示位置时的转角就是A0O1g-方向转到AO时的角度,即加33°,推杆的角位移加=2°。2.求tjmax及.(1)延长OC线与凸轮交于D点，过D点作凸轮的切线，与交于Al点，此时推杆的角位移最大，Lx=36.50。(2)推杆沿-方向从A0B0转到A1B1,A0O与AiO的夹角即为推程运动角，=21600推杆从A0B0乜旨-方向转900到达A2B2,此时推杆的角位移帆=120。3-3图示为一对心移动尖顶从动件单圆弧盘形凸轮(偏心'轮)机构，偏心轮几何中心O'距离凸轮转动轴心O为Loo=15mm,偏心轮半径R

4、=30mm,凸轮以等角速3顺时针转动，试作出从动件位移图s4。解答:34设计一对心移动滚子从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速3顺时针方向转动，凸轮基圆半径rb=40mm,从动件升程h=30mm,滚子半径t=10mm,如=1500,於=300,加=1200,帕，=600,从动件在推程作等速运动，在回程作等加速等减速运动。试用图解法绘出此盘形凸轮的轮廓曲线。解答:3-5设计一偏置移动尖顶从动件盘形凸轮机构。已知凸轮以等角速度3顺时针转动，凸轮转动轴心O偏于从动件中心线右方20mm处，基圆半径rb=50mm。当凸轮转过（f）0=1200时，从动件以等加速等减速运动上升30mm,再转过小。=150&

5、#176;时，从动件以余弦加速度运动回到原位，凸轮转过其余。s=900时，从动件停留不动。试用图解法绘出此凸轮轮廓曲线。解答:精选文档1C-iADBiMy1U11li；n15It17ISion*270*LoA=50 mm ,摆动从动件3-6设计一摆动尖顶从动件盘形凸轮机构。如图所示，已知中心距长度LAB=35mm,摆动从动件在最低位置时，与连心线OA的夹角为少0=30'。当凸轮以等角速度逆时针转过1800时，摆动从动件以余弦加速度运动规律向上摆动30°,凸轮继续转过1800时，摆动从动件仍以余弦加速度运动规律摆回原位。试用图解法绘出凸轮轮廓曲线。解答:题3-7对于直动尖端从动

6、彳盘形凸轮机构，已知凸轮推程运动角="2,行程h= 50mm,求当凸轮转动角速度诟10rad/s时，等加速等减速和正弦加速度这两种常用的基本运动规律的最大速度vmax、最大加速度amax以及所对应的凸轮转角解答：2s2h0/41 .等加速等减速运动规律：由于()2sh2h(-2-/4/2所以，当/4时,vmax4h4 5010/4)(/2)2mm/s 636.943mm/s0/2时,amax24h -5010Jmm/s 8113.919mm/s /2)2精选文档2 .正弦加速度运动规律:s h- snJ由于2,且/2,所以v ds/ dt h 1 cos(2)h 1 cos(4 )a

7、 dv/dt4hsin(4 ); da/d316h cos(4 )所以，令adv/dt0,可得，当/4时Vmax2h250-02mm/s636.943mm/s令da/d0,可得，当/8或3/8时amax24h题3-8根据图示已知条件作出从动件与凸轮在B点接触时的压力角和从动件的位移B点处位移或摆角为0°的对应位置一2cc45010-mm/s212738.854mm/s2/2解题分析：作出从动件在B点的位置一作出从动件在按题目要求求解。解答：见题解3-4图精选文档题解3-4图题3-9试用解析法求一对心直动平底从动件盘形凸轮机构的凸轮轮廓。已知该凸轮以等角速度逆时针方向转动：中=180&

8、#176;,s=90°,'=90°从动件的行程h25mm,基圆半径r050mm;从动件在推程段按余弦加速度运动规律上升，在回程段按等速运动规律返回。试以凸轮转动中心为坐标原点求解凸轮轮廓的坐标值（按凸轮转角的100间隔计算），并绘出凸轮轮廓（l0.002m/mm）。题3-5图题解3-5图解答:s h hcos（一）推程运动规律：22001800远休止段:s 25mm 1802700s h -hL（,回程运动规律：S)27003600凸轮轮廓曲线方程x (r0 s) sin(-ds) cosdy (r0 s) cos3600dshdsSin（一）-0000CC0d20

9、180.d180270；dshd,27003600运算结果如下凸轮转角（度）坐标x（毫米）坐标y（毫米）凸轮转角（度）坐标x（毫米）坐标y（毫米）00.00050.000190-13.024-73.8611010.85349.050200-25.652-70.4772021.37646.231210-37.500-64.9523031.25041.627220-48.209-57.4534040.17435.378230-57.453-48.209运算结果（续）凸轮转角（度）坐标X（毫米）坐标y（毫米）凸轮转角（度）坐标X（毫米）坐标y（毫米）5047.87827.674240-64.952-

10、37.5006054.12718.750250-70.477-25.6527058.7318.876260-73.861-13.0248061.554-1.647270-75.0000.0009062.500-12.500280-73.889-3.13210061.550-23.353290-70.7008.79611058.731-33.876300-65.69319.50012054.127-43.750310-59.17228.87513047.878-52.674320-51.47336.58414040.174-60.378330-42.95042.56015031.250-66.6

11、27340-33.95746.76216021.376-71.231350-24.83849.21217010.853-74.0503600.00050.0001800.000-75.000题3-10图示的凸轮为偏心圆盘(l0.001m/mm)。圆心为O,半径R=30mm,偏心距Loa=10mm,r尸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0；题3-6图(2)推程运动角、远休止角中s、回程运动角和近休止角中S；(3)最大压力角max的数值及发生的位置；(4)从B点接触到C点接触凸轮所转过的角度小和推杆的位移s;(5)C点接触时凸轮机构的压力角C。解题分析：作凸轮的理论廓线一作偏距圆一作凸轮基圆一按题目要求逐步求解解答:1.推杆在最高位置时，滚子中心在滚子中心在基圆上，故 h为所求。h2.推杆在初始位置时，滚子中心在A1点，A1E1为推杆的位置。推杆在最低位置时，20.72mmr030mmA0点，A0E0为推杆的位置。