则由图1─5知, aA4=ω42lO4A=0.176 m/s2 aA4A3K=2ω4υA4 A3=0.718 m/s2
naA3n=4.043 m/s2 用加速度影象法求得
a B = a A4 ×lO4B/lO4A=4.35m/s2
取5构件的研究对象,列加速度矢量方程,得
aC = aB+ aCBn+ aCBτ
大小 ? √ √ ? 方向 ∥导轨 √ C→B ⊥BC
其加速度多边形如图1─5所示,有
aC = pC·μa = 4.3m/s2
3、机构动态静力分析
取“7’”点为研究对象,分离5、6构件进行运动静力分析,作,组示力体如图1─6所示。
图1—6
已知G6=800N,又ac= 4.3m/s2,可以计算 Pi6=- (G6/g)×ac =-(800/9.8)×4.3=-351N
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又ΣF=P+G6+Pi6+N45+N16=0,作为多边行如图1-7所示,μ N=80N/mm。
图1-7
由图1-7力多边形可得: N45,N16
分离2,3构件进行运动静力分析,杆组力体图如图1-8所示,在图中,由三力汇交定理得:
图1-8
代入数据, 得N23=12720N 作力的多边形如图1-9所示,μN=80N/mm。
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图1-9
对曲柄2进行运动静力分析,作曲柄平衡力矩如图1-10所示,
图1-10
三、摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计(详情见A3图纸) (一)已知条件、要求及设计数据
1、已知:摆杆9为等加速等减速运动规律,其推程运动角Φ,远休止角Φ
s,回程运动角Φ
',如图8所示,摆杆长度lO9D,最大摆角ψmax,许用压力
角〔α〕(见下表);凸轮与曲柄共轴。
2、要求:确定凸轮机构的基本尺寸,选取滚子半径rT,画出凸轮实际廓线。 3、设计数据:
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设计内容 符号 ψmax lOqD [α] Ф ФS Ф’ r0 lO2O9 数据 15 135 38 70 10 70 45 150 单位 ° mm ° ° ° ° mm mm 凸轮机构 设计 (二)设计过程
选取比例尺,作图μl=1mm/mm。
1、取任意一点O2为圆心,以作r0=45mm基圆;
2、再以O2为圆心,以lO2O9/μl=150mm为半径作转轴圆; 3、在转轴圆上O2右下方任取一点O9;
4、以O9为圆心,以lOqD/μl=130mm为半径画弧与基圆交于D点。O9D即为摆动从动件推程起始位置,再以逆时针方向旋转并在转轴圆上分别画出推程、远休、回程、近休,这四个阶段。再以11.6°对推程段等分、11.6°对回程段等分(对应的角位移如下表所示),并用A进行标记,于是得到了转轴圆山的一系列的点,这些点即为摆杆再反转过程中依次占据的点,然后以各个位置为起始位置,把摆杆的相应位置
?画出来,这样就得到了凸轮理论廓线上的一系列点的位置,再用光滑曲
线把各个点连接起来即可得到凸轮的外轮廓。 5、凸轮曲线上最小曲率半径的确定及滚子半径的选择
(1)用图解法确定凸轮理论廓线上的最小曲率半径?min:先用目测法估计凸轮理论廓线上的?min的大致位置(可记为A点);以A点位圆心,任选较小的半径r 作圆交于廓线上的B、C点;分别以B、C为圆心,以同样的
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半径r画圆,三个小圆分别交于D、E、F、G四个点处,如下图9所示;过D、E两点作直线,再过F、G两点作直线,两直线交于O点,则O点近似为凸轮廓线上A点的曲率中心,曲率半径?min?OA;此次设计中,凸轮理论廓线的最小曲率半径?min? 。
图9
(2)凸轮滚子半径的选择(rT)
凸轮滚子半径的确定可从两个方向考虑:?几何因素——应保证凸轮在各个点车的实际轮廓曲率半径不小于 1~5mm。对于凸轮的凸曲线处
???C?rT,
对于凸轮的凹轮廓线???C?rT(这种情况可以不用考虑,因为它不会发生失真现象);这次设计的轮廓曲线上,最小的理论曲率半径所在之处恰为凸轮上的凸曲线,则应用公式:???min?rT?5?rT??min?5?22mm;?力学因素——滚子的尺寸还受到其强度、结构的限制,不能做的太小,通常取
rT?(0.1?0.5)r0及4.5?rT?22.5mm。综合这两方面的考虑,选择滚子半径为
rT=15mm。
得到凸轮实际廓线,如图10所示。
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