【正文】 為凸輪理論輪廓線的方程式。開始時推桿滾子中心處于 B0點處，當凸輪轉(zhuǎn)過δ角度時，推桿相應地產(chǎn)生位移角φ。力的誤差盡管很小但也進行了查找修正 . 4．凸輪機構的輪廓曲線設計 已知 (1)從動件 8 的運動規(guī)律及 δ 0、δ 0δ ’ (2)從動件 8 的長度 LO4C (3)從動件的最大擺角φ max=16186。 (L02m－ Y p)+G6*Xs6 2．取構件 3— 4 為示力體可得到方程式： 23 O F R 7 4 G4 FI4 F R 2 3 F R 4 5 ????? 向 O3 點取矩求 R23 R23LO3+P’14hP+G4h4=R54h54 3．取構件 2 為示力體可得到方程式： 24 0F R 7 2 G2 Pb F R 3 2 ???? 源程序及運行結果見附錄 結果分析： 上述結果與圖解法比較，除某個運動副反力略有點誤差外其余各結果均無誤差。 sin（ f45） +R76－ G6=0 向 F 點取距 R76179。 1．取構件 5— 6 為示力體可得到方程式： O FC G6 F 1 6 F R 7 6 F R 4 5 ????? (在回程和工作行程的兩端 處 FC=0) 向 X 軸投影 R45179。 圖 23 三、確定刨頭 6 和導桿 4 的慣性力和導桿 4 的慣性力矩。 l； (3)切削阻力 F．的變化規(guī)律； (4)齒輪 2 的重量 G=500 N。因此驗證了圖解法和解析法的運算結果都是正確的。 (Fq 為起始角 ) 運行到 8′時導桿處在右極限終止位置，因此 F2 的數(shù)值應該是： F2=FZ=345176。連桿 5 都是在第二第三象限，由于在第二象限時 F5 是負值，在第三象限時 F5 是正值，因此在轉(zhuǎn)換方位角時可以用一個公式來表示即： F5=180+F5 （ 17） 開始計算是在左極限 l 的位置。此時得出的 F4 就是方位角。各構件矢量所組成的封閉矢量 方程式為 : 圖 22 Ll + L2 =S a L5 L4 X Y ??? b 其中令： Ll=LO2O3； Y=L03M； S=L03A； 將 a 式分別投影在 x 和 y 軸上得 L2cosF2=S cos F4 c Ll+L2 sin F2=S sin F4 d 20 兩式相除則得 tgF4=(Ll+L2sinF2)／ L2cosF2 (1) 在三角形 A0203 中 S2=LlLl+L2L2－ 2L1L2cos(90+F2) (2) 將 c d 兩式對時間求導一次得 － L2W2sinF2=－ SW4sinF4+VrcosF4 e L2W2cosF2=SW4cosF4+VrsinF4 f 將坐標 XOY 繞 O 點轉(zhuǎn) F4 角 (也就是將 e f 兩式中的 F2 角 F4 角分別減去 F4)，經(jīng)整理后可分別得到 Vr=－ L2 W2sin(F2－ F4) (3) W4=［ L2 W2 cos(F2F4)］／ S (4) 再將 e f 二式方別對時同求導一次后，同樣將 坐標 XOY 繞 0 點轉(zhuǎn) F4 角 (也就是將式中的 F2 角 F4 角分別成去 F4)，經(jīng)整理后可分別得到 ar=SW4W4－ L2W2W2cos(F2－ F4) (5) ak=2 Vr W4 (6) e4=－［ 2 Vr W 4+ L2W2W2sin(F2 一 F4) ］ (7) 將 b 式分別投 |影在 x 和 y 軸上得 X： L4 cos F4 十 L5 cos F5 (8) Y： L4 sin F4 十 L5 sin F5 (9) 由 (9)式可直接得 sin F5=（ Y－ L4sinF4）／ L5 （ 10） 對 (9)式求導，一次可得 － L4W4cosF4=L5W5cosF5 于是由 g 式可得 W5=(－ L4W4cosF4)／ L5cosF5 （ 11） 對 g 式求導一次經(jīng)整理可得 e5=（－ L4e4cosF4+L4W4 W4sinF4+L5W5W5sinF5)／ L5cosF5 （ 12） (8)式中的 X 是坐標值，要想得到 F 點的位移 XF 應該是 XF=X－ X0 21 XF=L4 cos F4+L5 cos F5 一 (L4 cos F40+L5 cos F50) （ 13） 式中 F40 F50 是導桿 4 處在左極限位置 l 時。 求解：①、建立機構的運動方程式 如圖所示：選定直角坐標系 XOY。不用修改。 sin（ψ max/2） (4)求連桿長： LBF=LO3B179。179。 16 凸輪機構的機架長 Lo2o4=136mm 凸輪的基圓半徑 ro=50mm 凸輪的滾子半徑 rr=15mm 擺桿的角位移曲線以及凸輪輪廓曲線的設計已繪制在 A2圖紙上 . 圖 20 17 八、齒輪設計及繪制嚙合圖 已知：齒輪 1 的尺數(shù) Z1=18 齒輪 2 的尺數(shù) Z2=60 模數(shù) m12=12 壓力角α =20176。 凸輪的回程運動角 δ 039。 凸輪的擺桿長 LO4C=120mm 凸輪的推程運動角 δ 0=70176。 104) b== H==179。 179。 )/(179。 104N/m3 取飛輪直徑 D= 取輪緣的高寬比為 H/b= b2=4gJF/π D3Hγ =(4179。 25)/( 179。 =276J 求飛輪的轉(zhuǎn)動慣量 JF=900[W]/π 2n2[δ ]=(900179。μ M=11179。 =求功曲線 Wdδ 1 15 根據(jù)一個穩(wěn)定運轉(zhuǎn)循環(huán)中能量變化為零，以及 Md=常數(shù)的條件 可作出 Wdδ 1曲線。 50179。 =179。 H179。 縱坐標比例尺為：μ W =μ M179。 20=2440N 方向與為多邊形中 if 的方向一致 將各運動副反力匯總?cè)缦拢? 位置 反力 指定的兩個位置 第 4 點 第 9 點 FR72 2800 1125 FR74 860 330 FR76 640 666 FR45 1680 720 FR23 2580 1155 FR32 2580 1155 計算平衡力偶矩并匯總?cè)缦拢? 曲柄位置 1 2 3 4 5 6 Mb 0 160 240 240 208 152 曲柄位置 7 8 9 10 11 12 Mb 16 32 112 32 96 72 繪制平衡力偶矩曲線 Mbδ 2 該曲線在 A1圖的右上角 14 縱坐標比例尺：μ Mb=8Nm/mm 橫坐標比例尺：μ δ 2=2 度 /毫米 見 A1 圖 I 六、飛輪設計 已知：許用速度不均勻系數(shù) [δ ]=1/25 平衡力矩曲線 Mbδ 2 驅(qū)動力矩為常數(shù) 曲柄的轉(zhuǎn)數(shù) n2=80rpm 飛輪裝在齒輪 Z1的 O1軸 上 作等效阻力矩曲線 Mrδ r 由于飛輪準備裝在 Z1的 O1軸上， 因此 |Mr|=|Mb/i12|可由 Mbδ 2曲線直接畫出 Mrδ 1曲線（見 A1圖 I）。 15=330N 方向與力多邊形中 ef 的方向一致 B、取構件 2 為示力體 在機構位置圖右下方繪示力體圖 比例尺為 :μ L= 13 大致圖形如 A1 圖 G 11： 其平衡方程為： R32F + bP + 2G + R72F = 0 ∑ MO2=0 （確定 Pb 的大?。? FR32h32=Pbrb 量得 :h32= 算得 :rb = Pb=FR32h32/rb=315N 仍然取力比例尺μ P=15N/mm 接著畫力多邊形圖 ,求得： FR72=hi ——179。 + R74F = 0 ∑ MO3=0 (確定 FR23的大小 )： FR54h54+FI4hI4+G4h4=FR23L23 量得 :hI4 =； h4=； h54= 圖 15 FR23=(FR54h54+ P’14hP+G4h4)/LO3A=1155N 矢量式中 FR74的大小和方向未知 仍取力比例尺μ P=15N/mm 接著畫力多邊形圖 ,求得 : FR74=dg ——179。 XS6=FR76h76 h76=G6179。μ P=179。μ P=48179。μ P=140179。 μ P=43179。 + R74F = 0 ∑ MO3=0 (確定 FR23的大小 )： FR23h23+F14hp+G4h4=FR54h54 量得 :hI4 = ； h4=； h54= FR23=(FR54h54+F39。 (LO2MYP)+G6179。 20=640N 方向：垂直導路向上 ∑ MF=0： FC（ LO2MYP） +G6179。μ P=1680N 方向與力多邊形中 de 的方向一致 FR76=ea——179。 =88