加速度图见下图:
πn式中,aCB表示点C相对
?点B的法向加速度其方向为从C指B;aCB表示点C相对点B
的切向加速度,其方向垂直于CB。又因速度多边形已作出,所以上式法向加速度可求出(C点作水平运动,故C点的法向加速度为0)。仅有ac和aCB的大小未知,同样可以用图解法求解。如右图,
n在图上任取一点π作?b''代表aB,方向为平行于BO4并从B指向
??O4,长度为?4lBO4/?a,(其中
2?a为加速度比例尺)。过b''作
b''b'代表a?B,方向垂直于BO4,长度为?BO4lBO4/?a,连接
n?b',它表示aB,再过过b'作b'c''代表aCB,方向平行CB
2?并从C指向B,长度为(VBc/lcB)/?a过c''作垂直于CB代表acB的方向线又从π作平行于X-X的方向线,两线交点为c',则矢量?c'便代表
naCBac。
nvCB0.1102??m/s2?0.090m/s2
lCB0.135caac=a?=μ
′ Pc'= 1.98 m/s2
3、此时C点位置如下图: 选取长度比例尺为:?l?5mm/mm则:
此时C点的位移xc为:
xc?ul?c'c''?5?9.6mm?48mm
第二节 凸轮机构的设计
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㈠ 凸轮机构的设计要求概述:
⒈已知摆杆9作等加速等减速运动,要求确定凸轮机构的基本尺寸,选取滚子半径,将凸轮实际轮廓画在2号图纸上。
该凸轮机构的从动件运动规律为等加速等减速运动。 各数据如表: lO9O2 ro rt 符号 ψmax lO9D Φ Φs 单位 ° mm 150 61 15 ° 75 10 Φ’ 125 数据 15 . 75 2.由以上给定的各参数值及运动规律可得其运动方程如下表: 推程0≤2φ≤Φo /2 回程Φo+Φs≤φ≤Φo+Φs+Φ'o/2 ψ=24*Φ*Φ/(25*π) ω=96φ/25 β=192π/25 推程Φo /2≤φ≤Φo ψ=π/12-24(5π/12-φ)2/25ψ=π/12-24(φ-17π/36)2/25π ω=-96(φ-17π/36)2/25 β=-192π/25 回程Φo+Φs+Φ’o/2≤φ≤Φo+Φs+Φ’o ψ=24(8π/9-φ)2/25π - 12 -
ω=96(5π/12-φ)2/12 β=-192π/25 ω=-96(8π/9-φ)2/25 β=192π/25 3.依据上述运动方程绘制角位移ψ、角速度ω、及角加速度β的曲线: (1)、角位移曲线:
ψ()φ()φ()图(1)
①、取凸轮转角比例尺μφ =1.25°/mm和螺杆摆角的比例尺μψ=0.5°/mm在轴上截取线段代表,过3点做横轴的垂线,并在该垂线上截取33'代表(先做前半部分抛物线).做03的等分点1、2两点,分别过这两点做ψ轴的平行线。
②、将左方矩形边等分成相同的分数,得到点1'和2 '。 ③、将坐标原点分别与点1',2',3'相连,得线段O1',O2'和03',分别超过1,2,3点且平行与Ψ轴的直线交与1",2"和3". ④、将点0,1",2",3"连成光滑的曲线,即为等加速运动的位移曲线的部分,后半段等减速运动的位移曲线的画法与之相似. (2)角速度ω曲线:
①、选凸轮转角比例尺μ
φ
=1.25°/mm和角速度比例尺μ
ω
=0.0837(rad/s)/mm,在轴上截取线段代表。
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ω()'φ(°)10'图(2)②由角速度方程可得φ=φo/2, ω= ωmax ,求得v换算到图示长度,3点处φ=Φ0/2,故ωmax位于过3点且平行与ω轴的直线.由于运动为等加速、等减速,故连接03'即为此段的角速度图,下一端为等减速连接3'6即为这段角速度曲线。 ③其他段与上述画法相同,只是与原运动相反。 (3)角加速度曲线:
①选取与上述相同的凸轮转角比例尺μφ=1.25°/mm和角加速度比例尺μβ =0.8038(rad/s)/mm在轴上截取线段代表。
②由角加速度方程求的角加速度β.因运动为等加速,等减速,故各段加速度值也相同,只是方向相反.
③13段为加速段β为正值,β轴上取β做平行于13的直线段即为1、3段的加速度,其余各段与3做法相似。
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序号 偏角 β(°)0 1 2 3 4 5 图(3)6 0° 1.875° 7.5° φ(°)13.125° 15° 15° 13.125° 7.5° 1.875° 0° 4作摆动从动件盘形凸轮轮廓设计: ⑴设计原理 设计凸轮轮廓依据反转法原理。即在整个机构加上公共角速度(-ω)(ω为原凸轮7 8 9 旋转角速度)后,将凸轮固定不动,而从动件连同机架将以(-ω)绕凸轮轴心逆时针方向反转,与此同时,从动件将按给定的运动规律绕其轴心相对机架摆动,则从动件的尖顶在复合运动中的轨迹就是
要
设
计
的
凸
轮
轮
廓
。
⑵设计凸轮轮廓: A、绘制凸轮的理论轮廓线[既滚子轴心实际轮廓]
①
将ψ-φ 曲线图(如图(1))的推程运动角和回程运动角个分
成4等份,按式求个等分点对应的角位移值:ψ1=μψ1*11'',ψ1=μψ2*22'',……,的数值见表(1)。
②
选取适当的长度比例尺μ
l
定出O2和O9的位置(选取μ
l=0.002m/mm)。以O2为圆心,以r0/μl为半径,作圆,再以以O2为圆心,以rb/μl为半径作基圆。以O9为圆心,以l Oo9D/μl为半径,作圆弧交基圆与DO(D’O)。则O9DO便是从动件的起始位置,注意,要求从动件顺时针摆动,故图示位置DO位于中心线O2O9的左侧。
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