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第3章 凸轮机构作业参考答案华中科技大学 机械学院 刘伦洪 第1次作业：3-7、3-8、3-9、3-10 第2次作业：3-3、3-4、3-12 注：3-3、3-4、3-12涉及到解析法计算公式 题3-4 题3-3中的各项条件不变，只是将对心改为偏置，其偏心距e=12mm，从动件偏在凸轮中心的左边，试用图解法设计其凸轮的轮廓。 作图法2：凸轮旋转 题3-8 如图所示为偏置移动滚子从动件盘形凸轮机构。该凸轮绕A转动的偏心圆盘，圆盘的圆心在O点。试在图上： 1、作出凸轮的理论轮廓曲线； 2、画出凸轮的基圆和凸轮机构的初始位置； 3、当从动件推程作为工作行程时，标出凸轮的合理转向； 4、用反转法作出当凸轮沿?方向从初始位置转过150度的机构简图，并标出该位置上从动件的位移和凸轮机构的压力角； 5、标出从动件的行程h、推程运动角? 、回程运动角?‘。 题3-9 图所示为凸轮机构的初始位置, 用反转法直接在图上标出:1)凸轮按?方向;转过45O时从动件的位置;2)凸轮转过45O时凸轮机构的压力角. 题3-12 《齿轮机构》作业 4-3 4-6 4-9 4-11 4-14 4-18 4-19 4-23 4-35 4-3 已知两个渐开线直齿圆柱齿轮的齿数z1=20，z2=40，它们都是标准齿轮，而且m、?、ha*、c*均相同。试用渐开线齿廓的性质，说明这两个齿轮的齿顶厚度哪一个大，基圆上的齿厚哪一个大。 答： 模数相等的2 个标准齿轮，分度圆上的齿厚s1=s2与齿槽宽e1=e2相等，均等于?m/2。 模数m相同，齿数越多的齿轮，基圆半径rb也大； 根据渐开线性质，基圆半径越大，相同展角?处渐开线的曲率半径也大。因此，基圆大的齿轮2侧齿廓渐开线随展角?k增大相互靠近的速度也慢。因此齿顶厚也大。 同理，随展角?k减小，大齿轮的同一个齿的两侧齿廓相互靠近的速度也慢。因此基圆齿厚也较大。 4-9 一对外啮合渐开线直齿圆柱标准齿轮，已知z1=30,z2=60,m=4mm,α=20°，ha*=1，试按比例精确作图画出无侧隙啮合时的实际啮合线B1B2的长度，根据量得的B1B2计算重合度，并用重合度计算公式计算进行对比校核。 4-14 用齿条型刀具加工一个齿数为z=16的齿轮,刀具参数m=4mm, (? =20°，ha*=1，c*=0.25),在加工齿轮时,刀具的移动速度V刀=2mm/s.试求: （1）欲加工成标准齿轮时,刀具中线与轮坯中心的距离L为多少?轮坯转动的角速度为多少? （2）欲加工出x=1.2的变位齿轮时,刀具中线与轮坯中心的距离L为多少?轮坯转动的角速度为多少?并计算所加工出的齿轮的齿根圆半径rf，基圆半径rb和齿顶圆半径ra； （3）若轮坯转动的角速度不变,而刀具的移动速度改为V刀=3mm/s,则加工出的齿轮齿数z为多少? 4-19 一对渐开线外啮合圆柱齿轮,已知z1=21, z2=22，模数m=2mm，中心距为44mm。若不采用变位齿轮，而用标准斜齿圆柱齿轮凑中心距，求斜齿圆柱齿轮的螺旋角β应为多少? * 解：建立直角坐标系，以凸轮回转中心为原点，y轴与从动件导路平行，凸轮理论廓线方程为： 一对心滚子移动从动件盘形凸轮机构，已知rb=50mm，rr=3mm，凸轮以等角速度顺时针转动，当凸轮转过?=1800，从动件以等加速等减速运动规律上升h=40mm，凸轮再转过??=1500，从动件以余弦加速度运动规律下降回原处，其余?s?=300，从动件静止不动。试用解析法计算?1= 600， ?2= 2400时凸轮实际廓线上点的坐标值。 题3-3 因为凸轮顺时针旋转, 所有角度取负值代入公式 从动件运动规律： 理论廓线上点的坐标： 实际廓线上点的坐标: C’ ? B C’’ rr rr 实际廓线上点的坐标： O rb -? ? 7 3 2 1 5 4 ?1 s2 s1 h 6 0 ? 2? S ?1 1 2 4 s1 s2 h 3 5 6 7 ?S ? ? (0) 0 解:不同转角?对应的位移s计算过程(略) 题3-7:图所示为滚子摆动从动件盘形凸轮机构。凸轮为半径为R的偏心圆盘，转动中心为O点，几何中心为C点，转动方向如图。试在图上作出从动件处于初始位置的机构图，并在图上标出图示位置时凸轮转过的转角?和从动件摆过的摆角ψ。 O R B A ? ? a C B’ l ?0 ? 作图法1：凸轮固定 作理论轮廓线； 作基圆：连接C与O，延长后交于B0点；以OB0为半径作圆，及为基圆； 作摆杆初始位置：以A为圆心，杆长为半径画圆，与基圆交于点B’； 量取角度∠B’OA，以OB0为底边，作角∠B0OA0； 以O为圆心，以中心距a为半径画圆，交OA0于A0点； A0B0即为摆杆初始