题目
设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮[1]机构。已知凸轮以等角速度 omega 顺时针转动,基圆半径 r_b = 40mm,滚子半径 r_T = 10mm,从动件运动规律如下:delta_0 = 150^circ,delta_s = 30^circ,delta_0' = 120^circ,delta_s' = 60^circ,从动件在推程中以简谐运动规律上升,行程 h = 30mm;回程以等加速等减速运动规律返回原处。试绘出从动件位移线图及凸轮轮廓。
设计一对心直动滚子从动件盘形凸轮[1]机构。已知凸轮以等角速度 $\omega$ 顺时针转动,基圆半径 $r_b = 40mm$,滚子半径 $r_T = 10mm$,从动件运动规律如下:$\delta_0 = 150^\circ$,$\delta_s = 30^\circ$,$\delta_0' = 120^\circ$,$\delta_s' = 60^\circ$,从动件在推程中以简谐运动规律上升,行程 $h = 30mm$;回程以等加速等减速运动规律返回原处。试绘出从动件位移线图及凸轮轮廓。
题目解答
答案
- 位移线图:
- 推程($0^\circ \sim 150^\circ$):$s = 15(1 - \cos \frac{\pi \delta}{150^\circ})$。
- 远休止($150^\circ \sim 180^\circ$):$s = 30 \, \text{mm}$。
- 回程加速段($180^\circ \sim 240^\circ$):$s = 30 - \frac{1}{240} (\delta - 180^\circ)^2$。
- 回程减速段($240^\circ \sim 300^\circ$):$s = \frac{1}{240} (300^\circ - \delta)^2$。
- 近休止($300^\circ \sim 360^\circ$):$s = 0$。
- 凸轮轮廓:
- 理论轮廓半径:
$r(\delta) = \begin{cases} 40 + 15(1 - \cos \frac{\pi \delta}{150^\circ}) & (0^\circ \leq \delta < 150^\circ) \\ 70 & (150^\circ \leq \delta < 180^\circ) \\ 70 - \frac{1}{240} (\delta - 180^\circ)^2 & (180^\circ \leq \delta < 240^\circ) \\ 40 + \frac{1}{240} (300^\circ - \delta)^2 & (240^\circ \leq \delta < 300^\circ) \\ 40 & (300^\circ \leq \delta < 360^\circ) \end{cases}$ - 实际轮廓:理论轮廓外偏 $10 \, \text{mm}$。
(位移线图与凸轮轮廓需按上述公式绘图,此处无法直接展示。)