4)定出vc=0时机构的两个位置(图c)量出
φ1=26.4° φ2=226.6°
题5-8
解:此题是判断机构的自锁条件,因为该机构简单,故可选用多种方法进行求解。 解法一:根据反行程时???0的条件来确定。
反行程时(楔块3退出)取楔块3为分离体,其受工件1、1′和夹具2作用的总反力FR13
和FR23以及支持力F′。各力方向如图5-5(a)、(b)所示 ,根据楔块3的平衡条件,作力矢量三角形如图5-5(c)所示 。由正弦定理可得
?FR23?Fcos?
sin???2?? 当??0时,FR230?F?sin?
于是此机构反行程的效率为 ???FR320sin???2??
?FR32sin?令???0,可得自锁条件为:??2? 。
φFR23φ23FR13FR23α-2φv31F'F'α1FR13α90°+φFR2390°-α+φFR13φ(a)图5-8φ(b)F'(c)
解法二:根据反行程时生产阻力小于或等于零的条件来确定。
根据楔块3的力矢量三角形如图5-5(c),由正弦定理可得
F??FR23sin???2??cos? 若楔块不自动松脱,则应使F??0即得自锁条件为:??2?
解法三:根据运动副的自锁条件来确定。
由于工件被夹紧后F′力就被撤消,故楔块3的受力如图5-5(b)所示,楔块3就如同受到FR23(此时为驱动力)作用而沿水平面移动的滑块。故只要FR23作用在摩擦角φ之内,楔块3即发生自锁。即 ????? ,由此可得自锁条件为:??2? 。
讨论:本题的关键是要弄清反行程时FR23为驱动力。用三种方法来解,可以了解求解这类问题的不同途径。
8-6如图所示,设己知四杆机构各构件的长度为a?240mm,b?600mm,c?400mm,d?500mm。试问:
1)当取杆4为机架时,是否有曲柄存在?
2)若各杆长度不变,能否以选不同杆为机架的办法获得双曲柄机构和双摇杆机构?如何获得? 3)若a、b﹑c三杆的长度不变,取杆4为机架,要获得曲柄摇杆机构,d的取值范围为何
值? : 解 (1)因a+b=240+600=840≤900=400+500=c+d且最短杆 1为连架轩.故当取杆4为机架时,有曲柄存在。
(2)、能。要使此此机构成为双曲柄机构,则应取1杆为机架;两使此机构成为双摇杆机构,则应取杆3为机架。
(3)要获得曲柄摇杆机构, d的取值范围应为440~760mm。
8-7图示为一偏置曲柄滑块机构,试求杆AB为曲柄的条件。若偏距e=0,则杆AB为曲柄的条件是什么?
解 (1)如果杆AB能通过其垂直于滑块导路的两位置时,则转动副A为周转副,故杆AB
为曲柄的条件是AB+e≤BC。
(2)若偏距e=0, 则杆AB为曲柄的条件是AB≤BC
9—7 试标出题9—6a图在图示位置时凸轮机构的压力角,凸轮从图示位置转过90o后推杆的位移;并标出题9—6b图推杆从图示位置升高位移s时,凸轮的转角和凸轮机构的压力角。
解 如图 (a)所示,用直线连接圆盘凸轮圆心A和滚子中心B,则直线AB与推杆导路之间所夹的锐角为图示位置时凸轮机构的压力角。以A为圆心, AB为半径作圆, 得凸轮的理论廓线圆。连接A与凸轮的转动中心O并延长,交于凸轮的理论廓线于C点。以O为圆心.以OC为半径作圆得凸轮的基圆。以O为圆心, 以O点到推杆导路的距离OD为半径作圆得推杆的偏距圆;。延长推杆导路线交基圆于G-点,以直线连接OG。过O点作OG的垂线,交基圆于E点。过E
点在偏距圆的下侧作切线.切点为H点.交理论廓线于F点,则线段EF的长即为凸轮从图示位置转过90后推杆的位移s。
方法同前,在图 (b)中分别作出凸轮的理论廓线、基圆、推杆的偏距圆。延长推杆导路线交基圆于G点,以直线连接OG。以O为圆心,以滚子中心升高s后滚子的转动中心K到O点的距离OK为半径作圆弧,交理论廓线于 F点。过F点作偏距圆的切线,交基圆于E点,切点为H。则∠GOE为推杆从图示位置升高位移s时-凸轮的转角,∠AFH为此时凸轮机构的压力角。
(a) (b)
9—8在图示凸轮机构中,圆弧底摆动推杆与凸轮在B点接触。当凸轮从图示位置逆时针转过90。时,试用图解法标出: 1)推杆在凸轮上的接触点; 2)摆杆位移角的大小;
3)凸轮机构的压力角。
解 如图所示,以O为圆心,以O点到推杆转动中心A的距离AO为半径作圆,得推杆转动中心反转位置圆。
过O点怍OA的垂线,交推杆转动中心反转位置圆于D点。
以O`为圆心.以O`点到推杆圆弧圆心C的距离CO’为半径作圆.得凸轮的理论廓线。
以O为圆心,作圆内切于凸轮的理论廓线圆,得凸轮的基圆。
以D为圆心,以AC为半径作圆弧,交凸轮的理论廓线于E点,交凸轮的圆于G点。
用直线连接EO’,交凸轮的实际廓线于F点,此即为推杆在凸轮上的接触点;而∠GDE即为摆杆的位移角;过E点并垂直于DE的直线与直线EF间所夹
的锐角即为此时凸轮机构的压力角。