第六章 间歇运动机构
6-1 在间歇运动机构中,怎样保证从动件在停歇时间确实静止不动? [解] 采用止动构件或利用几何形状锁住。
6-2 常见的棘轮机构有哪几种?试述棘轮机构的工作特点。
[解] 常用类型:单动式、双动式;单向式、双向式;外啮合、内啮合;摩擦式等。
如图6-1,当摆杆1顺时针方向摆动时,棘爪2将插入棘轮齿槽中,并带动棘轮顺时针方向转过一定的角度;当摆杆逆时针方向摆动时,棘爪在棘轮的齿背上滑过,这时棘轮不动。为防止棘轮倒转,机构中装有止回
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棘爪5,并用弹簧使止回爪与棘轮齿始终保持接触。这样,当白干1连续往复摆动时,就实现了棘轮的单向间歇运动。
6-3 槽轮机构有哪几种基本型式?槽轮机构的运动系数是如何定义的? [解] 基本型式:外接式和内接式。
在一个运动循环内,槽轮运动时间tb与拨盘运动时间tj之比值kt称为运动特性系数。
6-4 试述凸轮间歇运动机构的工作原理及运动特点。
[解] 工作原理:当凸轮转动时,通过其曲线沟槽(或凸脊)拨动从动盘上的圆柱销,使从动盘作间歇运动。
特点:优点是结构简单、运转可靠、转位精确,无需专门的定位装置,易实现工作对动程和动停比的要求。通过适当选择从动件的运动规律和合理设计凸轮 的轮廓曲线,可减小动载荷和避免冲击,以适应高速运转的要求。主要缺点是精确度要求较高,加工比较复杂,安装调整比较困难。
6-5 不完全齿轮机构与普通齿轮机构的啮合过程有何异同点?
[解] 在不完全齿轮机构中,主动轮1连续转动,当轮齿进入啮合时,从动轮2开始转动,当轮1上的轮耻退出啮合时,由于两轮的凸、凹锁止弧的定位作用,齿轮2可靠停歇,从而实现从动齿轮2的间歇转动。而普通齿轮啮合是连续的,从动轮的运动也是连续的。
6-6 设计一外啮合棘轮机构,已知棘轮的模数m=10mm,棘轮的最小转角
?max?12?,试设计该棘轮机构。
[解] 棘轮最小齿数 z?
360??max?30?
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齿顶圆直径 D=mz=300mm 周节 P=m?=10?=7.5mm 齿槽夹角 ??60?
齿项厚 h=0.75m=7.5mm 棘爪长度 L?2P=62.8mm
6-7 某自动机床工作转台要求有6个工作位置,转台静止时完成加工工序,最长的工序时间为5s,原动机转动速度为720r/min,槽轮与拨盘之间的中心距a?200mm,试设计此槽轮机构。 [解] 槽数 z=7 圆销数 z’=1 运动系数
kt?z?(z?2)1? 2z3 取中心距 a=160mm 圆销回转半径
r1?asin?2?160?1?80mm 2 槽顶高
L?acos?2?160cos30??138.6mm
取圆销半径 r=20mm
槽底高 h?L?(r1?r)?4?34.56mm 凸圆弧张开角 ?11?2?(?)?240?
z2 槽顶侧壁厚 e=6mm
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第七章 机械的调速与平衡
7-1 什么是速度波动?为什么机械运转时会产生速度波动? [解] 机械主轴的角速度发生不断的变化称为间歇的速度波动。
机械在外力作用下运动,当驱动功大于阻力功时,出现盈功,机械的动能将增加;当驱动功小于阻力功时,出现亏功,则使机械的动能减小。机械动能的变化使得机械主轴的角速度发生变化,从而形成机械运转的速度波动。
7-2 机械速度波动的类型有哪几种?分别用什么方法来调试? [解] 类型:周期性速度波动和非周期性波动。
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周期性速度波动用飞轮来调节;非周期性波动用调速器来调节。
7-3 飞轮的作用有哪些?能否用飞轮来调节非周期性速度波动?
[解] 飞轮不仅可以调节周期性波动,还有储能作用,可以克服短期过载。
非周期性速度波动不能用飞轮来调节。
7-4 机械运转的不均匀程度用什么来表示?飞轮的转动惯量与不均匀系数有何关系?
[解] 机械运转的不均匀程度用不均匀系数来表示。
关系:J?Wmax2?m?
7-5 机械平衡的目的是什么?
[解] 目的:完全或部分地消除惯性力的影响,减小或消除附加的动压力,
减轻有害的机械振动。
7-6 机械平衡有哪几类?
[解] 机械平衡可以分为回转件的平衡和机构的平衡两类。
7-7刚性回转的动平衡和静平衡有何不同?它们的平衡条件分别是什么? [解] 动平衡不仅是惯性力平衡,而且要惯性力矩也平衡。
静平衡条件:惯性力的合力等于零。 动平衡条件:惯性力的合力偶矩都等于零。 7-8 为什么要进行平衡试验,平衡试验有哪几种?
[解] 虽然经过平衡计算的回转件在理论上是完全平衡的,但由于制造和安装误差及材质不均匀等原因,还会存在不平衡现象,这种不平衡现象只能用试验的方法来进一步平衡。
平衡试验有静平衡试验和动平衡试验两种。
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