【正文】 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 F4 角 (也就是將式中的 F2 角 F4 角分別成去 F4)，經整理后可分別得到 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 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， 導桿 4 和連桿 5 與坐標的正向夾角 對（ 13）式求導一次可得： 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 19 VF=－ L4W4sinF4－ L5 W5sinF5 (14) 對（ 14）式求導一次可得 ： aF=－ L4cosF4W4W4－ L4sinF4e4 － L5cosF5 W5W5－ L5sinF5e5 (15) 角度的分析 關于 F4 和 F5 兩個角度的分析 當曲柄 2 運動到第一象限和第四象限時，導桿 4 在第一象限。 求解：①、建立機構的運動方程式 圖 4 如圖所示：選定直角坐標系 XOY。 （源程序和運行結果見附錄） 結果分析：與圖解法比較，誤差在毫米以下，不用修改。 九 、解析法 1．導桿機構設計 已知：（ 1）行程速比系數 K； （ 2）刨頭和行程 H； （ 3）機架長 LO2O3 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 17 （ 4）連桿與導桿的比 LBF/LO3B 求解 : (1)求導桿的擺角：ψ max=180176。 齒頂高系數 h*a=1 徑向間隙系數 C*= 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 16 列表計算 幾何 尺寸 等 表五： 名稱 符號 計算公式 計算結果 小齒輪分度圓直徑 d1 d1=mz1 270 大齒輪分度圓直徑 d2 d2=mz2 690 小齒輪齒頂 圓直徑 da1 da1=d1+2ha 300 大齒輪齒頂圓直徑 da2 da2=d2+2ha 720 小齒輪齒根圓直徑 df1 df1=d12hf 232 大齒輪齒根圓直徑 df2 df2=d22hf 小齒輪基圓直徑 db1 db1=d1cosα 大齒輪基圓直徑 db2 db2=d2cosα 分度圓齒距 P P=πm 基圓齒距 pb pb=pcosα 分度圓齒厚 s s=p/2 分度圓齒槽寬 e e=p/2 徑向間隙 c c=c*m 標準中心距 a a=m(z1+z2)/2 480 實際中心距 a’ a=a’ 480 傳動比 i i=z2/z1 重合度 ε ε=B1B2/Pb 繪制齒廓嚙合圖 在 2圖紙 上繪制 齒廓嚙合圖 。 凸輪機構的機架長 Lo2o4=150mm 凸輪的基圓半徑 ro=55mm 凸輪的滾子半徑 rr=15mm 繪制 擺桿的角位移曲線 和 凸輪輪廓曲線 圖形 ，圖形 見 2圖紙 。 凸輪的回程運動角 δ 039。 凸輪的擺桿長 LO4C=140mm 凸輪的推 程運動角 δ 0=60176。 縱坐標比例尺為：μ Mr=4Nm/mm 得驅動力矩： Md1=hμ Mr=11 4= 確定最大盈虧功 將功曲線變成動能曲線。 = /mm 求功曲線 Wd1δ 1 根據一個穩(wěn)定運轉循環(huán)中能量變化為零，以及 Md=常數的條件 可作出 Wd1δ 1 曲線。 縱坐標比例尺為： μ W =μ Mrμ δ 1 Hπ /180176。 六 、飛輪設計 已知：許用速度不均勻系數 [δ ]=1/30 平衡力矩曲線 Mbδ2 驅動力矩為常數 曲柄的轉數 n2=80rpm 飛輪裝在齒輪 Z1的 O1軸上 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 14 作等效阻力矩曲線 Mr1δ 1 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 Mr1δ 1 曲線（見 1圖）。14hP+G4h4)/h23=2680N 矢量式中 FR74的大小和方向未知 仍取力比例尺μ P=30N/mm 接著畫力多邊形圖求得 : FR74=hg μ P=32 30=960N 方向與力多邊形中 hg 的方向一致 B、取構件 2 為示力體 在 1圖 機構位置圖右下 方繪示力體圖 比例尺為 :μ L=其平衡方程為： R32F + bP + 2G + R72F = 0 ∑ MO2=0 （確定 Pb 的大小）： FR32h32=Pbrb Pb=FR32h32/rb=907N 式中的 R72大小和方向未知 仍然取力比例尺μ P=30N/mm， 接著畫力多邊形圖，求得： FR72=je μ P=97 30=2910N 方向與為多邊形中 je 的方向一致 第 6 點 : A、取構件 6 為示力體 在 1圖 機構位置圖上方繪制示力體圖 比例尺為：μ L=6G + I6F + FR45 + R76F + FC =0 上式中只有 R4 R76的大小未知 取力比例尺：μ P=Fc/ab——=20N/mm 在 1圖 機構位置圖下面畫力多邊形 圖 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 12 求得： FR45=cd ——μ P=51 20 =1120N 方向與力多邊形中 cd 的方向一致 FR76=bd ——μ P=26 20 =520N 方向：垂直導路向上 ∑ MF=0： G6 XS6+ )(02 pmC YLF ?=FR76h76 h76=[G6 XS6+ )(02 pmC YLF ? ]/FR76= B、取構件 4 為示力體 在機構位置圖右側繪制示力 體圖 比例尺為：μ L=其平衡方程為： R54F + 4G + R23F + I4P39。 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 9 表一 曲柄位置 名稱 結果 1 2 3 4 4’ 5 6 SF 0 0. 4 VF 0 aF 曲柄位置 名稱 結果 7 8 8’ 9 10 10’ 11 SF VF 0 1 aF 五 、機構動態(tài)靜力分析 已知 :導桿的質量 m4=15Kg 刨頭的質量 m6=58Kg (其余質量忽略不計 ) 導桿繞重心的轉動慣量 JS4= 切削阻力為常數大小為 FC=1300N 、慣性力矩 第 3點： P16=m6 aF=58= PI4=m4 as=15=51N M14=JS4 α4== m Lh4 =M14/ PI4= m 第 6 點 ： P16=m6 aF=58=232 P14=m4 aS=15=39N M14=JS4 α4 = h =M14/F14= 遼 寧 工 業(yè) 大 學 課 程 設 計 說 明 書（論 文） 10 將計算結果匯總在如下表二 ： 表二 曲柄 位置 導桿 4 刨頭 PI4 M14 Lh4 P16 2 點 51 9 點 39 261 2 的重量 查指導書得齒輪 2 的重量 G2=500N 第 3 點 : A、取構件 6 為示力體 在機構位置圖上方繪制示力體圖 比例尺為：μ L=大致圖形如 圖 ： FC + 6G + I6F + FR45 + R76F =0 上式中只有 FR4 FR76的大小未知 取力比例尺：μ P=Fc/ab——=30N/mm 在機構位置圖 下面畫力多邊形 大致圖形如 1圖 求得： FR45=de——μ P=57 30=1710N 方