第4章_凸轮机构及其设计习题解答2

4.1 如图4.3(a)所示的凸轮机构推杆的速度曲线由五段直线组成。要求：在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线；判断哪几个位置有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置，凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在? 图 4.3 【 分析】要正确地根据位移曲线、速度曲线和加速度曲线中的一个画出其余的两个，必须对常见四推杆的运动规律熟悉。至于判断有无冲击以及冲击的类型，关键要看速度和加速度有无突变。若速度突变处加速度无穷大，则有刚性冲击；若加速度的突变为有限值，则为柔性冲击。 解：由图4.3(a)可知，在OA 段内(0≤δ ≤ π /2)，因推杆的速度v=0，故此段为推杆的近休段，推杆的位移及加速度均为零。在AB 段内(π /2≤ δ ≤3 π /2)，因v> 0，故为推杆的推程段。且在AB 段内，因速度线图为上升的斜直线，故推杆先等加速上升，位移曲线为抛物线运动曲线，而加速度曲线为正的水平直线段；在BC 段内，因速度曲线为水平直线段，故推杆继续等速上升，位移曲线为上升的斜直线，而加速度曲线为与δ 轴重合的线段；在CD 段内，因速度线为下降的斜直线，故推杆继续等减速上升，位移曲线为抛物线，而加速度曲线为负的水平线段。在 DE 段内(3π /2≤ δ ≤2 π )，因v<0，故为推杆的回程段，因速度曲线为水平线段，故推杆做等速下降运动。其位移曲线为下降的斜直线，而加速度曲线为与δ 轴重合的线段，且在D 和 E 处其加速度分别为负无穷大和正无穷大。综上所述作出推杆的速度v 及加速度a 线图如图4.3(b)及 (c)所示。 由推杆速度曲线和加速度曲线知，在D 及 E 处，有速度突变，且相应的加速度分别为负无穷大和正无穷大。故凸轮机构在D 和 E 处有刚性冲击。而在A， B， C 及 D 处加速度存在有限突变，故在这几处凸轮机构有柔性冲击。 在 F 处有正的加速度值，故有惯性力，但既无速度突变，也无加速度突变，因此，F 处无冲击存在。 【 评注】本例是针对推杆常用的四种运动规律的典型题。解题的关键是对常用运动规律的位移、速度以及加速度线图熟练，特别是要会作常用运动规律的位移、速度以及加速度线图。 4.2 对于图4.4(a)所示的凸轮机构，要求： （ 1）写出该凸轮机构的名称； （ 2）在图上标出凸轮的合理转向。 （ 3）画出凸轮的基圆； （ 4）画出从升程开始到图示位置时推杆的位移s，相对应的凸轮转角 ， B 点的压力角 。 （ 5）画出推杆的行程H。 图 ...