【正文】 FR23=(FR54h54+ P’14hP+G4h4)/LO3A=4789N 矢量式中 FR74的大小和方向未知 仍取力比例尺μ P=20N/mm 接著畫(huà)力多邊形圖 ,求得 : FR74=cg 179。 20=1280N 方向與力多邊形中 cg 的 方向一致 B、取構(gòu)件 2 為示力體 在機(jī)構(gòu)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?。? FR32h32=Pbrb 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 13 量得 :h32= 算得 :rb = Pb=FR32h32/rb=1099N 仍然取力比例尺μ P=20N/mm 接著畫(huà)力多邊形圖 ,求得： FR72=hi ——179。 20=5260N 方向與 力 多邊形中 hi 的方向一致 將各運(yùn)動(dòng)副反力匯總?cè)缦拢? 位置 反力 指定的兩個(gè)位置 第 5 點(diǎn) 第 12 點(diǎn) FR72 2020 5260 FR74 580 1280 FR76 740 FR45 1380 1780 FR34 1682 4789 FR23 1682 4789 計(jì)算平衡力偶矩并匯總?cè)缦拢? 曲柄位置 1 2 3 4 5 6 Mb 0 172 318 195 曲柄位置 7 8 9 10 11 12 Mb 118 158 515 254 313 繪制平衡力偶矩曲線 Mbδ 2 該曲線在 1圖 紙 的右上角 縱坐標(biāo)比例尺： μ Mb=10Nm/mm 橫坐標(biāo)比例尺： μ δ 2=2 度 /毫米 平衡力偶矩曲線 Mbδ 2 見(jiàn) 1圖 紙。 為了使圖形一樣，其比例尺選為： μ Mr=μ Mb/i12=10/=i12=Z2/ Z1=46/18= 求功曲線 Wr1δ 1 取極距 H=30mm 圖解積分 Mr1δ 1 得 Wr1δ 1 曲線。μ δ 1179。π /180176。 179。比例尺仍為：μ W=求驅(qū)動(dòng)力矩曲線 Md1δ 1 仍取極距 H=30mm 圖解微分 Wd1δ 1 得 Md1δ 1 曲線。μ Mr=15179。 量取 ： [W]， =45 mm 最大盈虧功 為： [W]=45179。 i12=80179。 179。 2082)= Kgm 確定飛輪尺寸 b=4gJF/π D3Hγ 材料用灰鑄鐵γ =7179。 179。 179。 7179。 凸輪的擺桿長(zhǎng) LO4C=140mm 凸輪的推程運(yùn)動(dòng)角 δ 0=60176。 凸輪的回程運(yùn)動(dòng)角 δ 039。 凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架長(zhǎng) Lo2o4=150mm 凸輪的基圓半徑 ro=55mm 凸輪的滾子半徑 rr=15mm 在 2圖紙 上繪制 擺桿的角位移曲線 和 凸輪輪廓曲線 圖。 八 、齒輪設(shè) 計(jì)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=46 模數(shù) m12=15 壓力角 α =20176。 取 比例尺為：μ L=齒廓嚙合圖 見(jiàn) 2圖紙 。179。 sin（ψ max/2） (4)求連桿長(zhǎng)： LBF=LO3B179。 （源程序和運(yùn)行結(jié)果見(jiàn)附錄 A） 結(jié)果分析： 與圖解法比較，誤差在毫米以下， 不用修改。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 17 名稱 符號(hào) 計(jì)算公式 計(jì)算結(jié)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 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(biāo)準(zhǔn)中心距 a a=m(z1+z2)/2 480 實(shí)際中心距 a’ a=a’ 480 傳動(dòng)比 i i=z2/z1 重合度 ε ε =B1B2/Pb 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 18 求解：①、建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方程式 如圖所示：選定直角坐標(biāo)系 XOY。各構(gòu)件矢量所組成的封閉矢量 方程式為 : 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 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(duì)時(shí)間求導(dǎo)一次得 － L2W2sinF2=－ SW4sinF4+VrcosF4 e 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 19 L2W2cosF2=SW4cosF4+VrsinF4 f 將坐標(biāo) XOY 繞 O 點(diǎn)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(duì)時(shí)同求導(dǎo)一次后，同樣將坐標(biāo) XOY 繞 0 點(diǎn)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(duì) (9)式求導(dǎo)，一次可得 － L4W4cosF4=L5W5cosF5 于是由 g 式可得 W5=(－ L4W4cosF4)／ L5cosF5 (11) 對(duì) g 式求導(dǎo)一次經(jīng)整理可得 e5=（－ L4e4cosF4+L4W4 W4sinF4+L5W5W5sinF5)／ L5cosF5 (12) (8)式中的 X 是坐標(biāo)值，要想得到 F 點(diǎn)的位移 XF 應(yīng)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(dǎo)桿 4 處在左極限位置 l 時(shí)， 導(dǎo)桿 4 和連桿 5 與坐標(biāo)的正向夾角 對(duì)（ 13）式求導(dǎo)一次可得： VF=－ L4W4sinF4－ L5 W5sinF5 (14) 對(duì)（ 14）式求導(dǎo)一次可得 ： aF=－ L4cosF4W4W4－ L4sinF4e4 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 20 － L5cosF5 W5W5－ L5sinF5e5 (15) 角度的分析 關(guān)于 F4 和 F5 兩個(gè)角度的分析 當(dāng)曲柄 2 運(yùn)動(dòng)到第一象限和第四象限時(shí)，導(dǎo)桿 4 在第一象限。當(dāng)曲柄 2 運(yùn)動(dòng)到第二象限和第三象限時(shí)導(dǎo)桿 4 是在第二象限，得出的 F4 是負(fù)值，所以方位角應(yīng)該是 F4=180+F4 由于計(jì)算機(jī)中只有反正切，由（ 10）式是不能直接求出F5．因此要將其再轉(zhuǎn)換成反正切的形式 F5=atn(－ g／ sqr(1— g*g)) (16) 式中 g=sin F5==(Y－ L4*sin F4) ／ L5 無(wú)論曲柄 2 運(yùn)動(dòng)到第幾象限。因此 F2 的初值應(yīng)該是： F2=Fq=195176。 (FZ為終止角 ) ○ 2 編寫(xiě)程序。因此驗(yàn)證了圖解法和解析法的運(yùn)算結(jié)果都是正確的。 3．機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)靜力分析 已知 : (1)各構(gòu)件的質(zhì)量； (2)導(dǎo)桿繞自身 重心的 曲轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 Js4； (3)切削阻力 Fc的變化規(guī)律； (4)齒輪 2 的重量 G2=500 N。 三、確定刨頭 6 和導(dǎo)桿 4 的慣性力和導(dǎo)桿 4 的慣性力矩。 （ 1） ．取構(gòu)件 5— 6 為示力體可得到方程式： 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 21 0 FC G6 F 1 6 F R 7 6 F R 4 5 ????? (在回程和工作行程的兩端 FC=0) 向 X 軸投影 R45179。 sin（ f45） +R76－ G6=0 向 F 點(diǎn)取距 R76179。 (L02m－ Y p)+G6*Xs6 （ 2） ．取構(gòu)件 3— 4 為示力體可得到方程式： O F R 7 4 G4 F I 4 F R 2 3 F R 4 5 ????? 向 O3 點(diǎn)取矩求 R23 R23LO3+P’14hP+G4h4=R54h54 （ 3） ．取構(gòu)件 2 為示力體可得到方程式： 0F R 7 2 G2 Pb F R 3 2 ???? 編寫(xiě)程序。 因此驗(yàn)證了圖解法和解析法的運(yùn)算結(jié)果都是正確的。 4． 凸輪機(jī)構(gòu)的輪廓曲線設(shè)計(jì) 已知 (1)從動(dòng)件 8 的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及 δ 0、 δ 0 δ ’； (2)從動(dòng)件 8 的長(zhǎng)度 LO4C； (3)從動(dòng)件的最大擺角 φ max=18186。 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)（論 文） 22 aφ wyBr rB 0LAA 0δXr 0O 選取 XOY 坐標(biāo)系， B0點(diǎn)為凸輪起始點(diǎn)。根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理 ,此時(shí)滾子中心應(yīng)處于 B 點(diǎn)，其直角坐標(biāo)為：