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1、导杆机构设计要求概述： 已知曲柄每分钟的转数，各构件尺寸，且刨头导路位于导杆端头B所作圆弧的平分线上。要求作机构的运动简图，并作机构一个位置的速度、加速度多边形以及刨头的运动线图，画在2号图纸上。10位置的机构简图：计算过程：由已知数据n2=64r/min得2=264/60(rad/s)= 6.7rad/s .1、求C点的速度：确定构件3上A点的速度：构件2与构件3用转动副A相联，所以A3=A2。又A2=2lO2A =0.96.7=0.6m/s求的速度： 选取速度比例尺 ：v=0.023(m/s)/mm; A4 = A3 + A4A3 方向： BO4 AO2 BO4 大小： ？ ？ 用图解法求
2、解如图1：式中A3、A4表示构件3和构件4上 A点的绝对速度，A4A3表示构件4上A点相对于构件3上A点的速度，其方向平行于线段BO4，大小未知；构件4上A点的速度方向垂直于线段BO4，大小未知。在图上任取一点P，作A3 的方向线pa3 ，方向垂直于AO2，指向与2的方向一致，长度等于A3/v，（其中v为速度比例尺）。过点p作直线垂直于BO4 代表A4的方向线，再过a3作直线平行于线段BO4 代表A4A3的方向线这两条直线的交点为a4，则矢量pa4和a3a4分别代A4和A4A3 。由速度多边形得：求BO 4的角速度：曲柄位于起点1时位置图如设计指导书图（1）：此时为：将曲柄圆周作12等分则当曲
3、柄转到1位置时，如图（1）： 杆BO 4的角速度：=VA4/= rad/s =1.75 rad/s杆BO 4的速度V4:V4= =1.751.54m/s=0.9431m/s 求C点的速度c：c = B + CB方向： X-X BO4 BC 大小： ？ 4lO4B ？ 速度图见图2：式中c 、B 表示点的绝对速度。CB表示点C相对点B的相对速度其方向垂直于构件CB，大小未知，点C的速度方向平行于X-X，大小未知，图上任取一点p作代表B的矢量pb其方向垂直于BO4指向于转向相反，长度等于（为速度比例尺）。过点p作直线平行于X-X，代表c的方向线，再点b作直线垂直于BC代表CB的方向线，这两方向线的
4、交点为C则矢量pc和bc便代表 c、CB。则C点的速度为：c=vpc =v 40 = 0.92 m/sCB=vcb=v 5 = 0.115 m/s2、求C点的加速度： 求aA2：因曲柄匀速转动：故 选取加速度比例尺：a=0.15（m/s2）/mm 求aA4：方向: BO4 BO4 AO2 BO4 BO4 大小： ？ ？加速度见下图：式中是的切向和切法向加速度，是点A4相对于A3的相对加速度，但由于构件3与构件4构成移动副，所以故其方向平行于二构件相对移动方向，即平行于BO4,大小未知，为哥氏加速度，它的大小为，其中为相对速度和牵连角速度矢量之间的夹角，但是对于平面运动，的矢量垂直于运动平面而位
5、于运动平面内，故，从而哥氏加速度的方向是将沿的转动方向转（即图中的方向）。在上面的矢量方程中只有的大小未知，故可用图解法求解。如右图，从任意极点连续作矢量代表；再过作垂直于线段BO4 ，大小；然后再过作BO4的平行线，代表的方向，过作垂直于BO4，的直线，代表的方向线，它们相交点则矢量代表。 求B点加速度：构件4的角加速度BO4为： 求C点的加速度：方向： x-x BO4 BO4 CB CB 大小: ？ lBO4BO4 ？ 0.090m/s2加速度图见下图：式中，表示点C相对点B的法向加速度其方向为从C指B；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
6、度可求出（C点作水平运动，故C点的法向加速度为0）。仅有的大小未知，同样可以用图解法求解。如右图，在图上任取一点作代表，方向为平行于BO4并从B指向O4，长度为，（其中为加速度比例尺）。过作代表，方向垂直于BO4，长度为，连接，它表示，再过过作代表，方向平行CB并从C指向B，长度为过作垂直于CB代表的方向线又从作平行于X-X的方向线，两线交点为，则矢量便代表。3、此时C点位置如下图：选取长度比例尺为：则：此时C点的位移为：第二节 凸轮机构的设计 凸轮机构的设计要求概述： 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 凸轮机构的设计要求概述画在2号图纸上
7、。 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：符号maxlO9DlO9O2ro rts单位 mm 数据15. 125 1506115 75 10 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02o /2 回程o+so+s+o/2=24*/(25*)=/12-24（-17/36）2/25=96/25 =-96（-17/36）2/25=192/25=-192/25推程o /2o回程o+s+o/2o+s+o=/12-24（5/12-）2/25=24（8/9-）2/25=96（5/12-）2/12=-96（8/9-）2/25=-192/25=192/253.依据
8、上述运动方程绘制角位移、角速度、及角加速度的曲线：（1）、角位移曲线：、取凸轮转角比例尺 =1.25/mm和螺杆摆角的比例尺=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，分别过这两点做轴的平行线。 、将左方矩形边等分成相同的分数,得到点1和2 。、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点且平行与轴的直线交与1,2和3.、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)角速度曲线:、选凸轮转角比例尺=1.25/
9、mm和角速度比例尺=0.0837(rad/s)/mm,在轴上截取线段代表。由角速度方程可得=o/2, = max ,求得v换算到图示长度,3点处=0/2,故max位于过3点且平行与轴的直线.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36即为这段角速度曲线。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:选取与上述相同的凸轮转角比例尺=1.25/mm和角加速度比例尺 =0.8038(rad/s)/mm在轴上截取线段代表。由角加速度方程求的角加速度.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.作摆动从动件盘形凸轮轮廓设计：设计原理设计凸轮
10、轮廓依据反转法原理。即在整个机构加上公共角速度（）（为原凸轮旋转角速度）后，将凸轮固定不动，而从动件连同机架将以（）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。 设计凸轮轮廓： 、绘制凸轮的理论轮廓线既滚子轴心实际轮廓将 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：1=1*11，1=2*22，的数值见表（1）。选取适当的长度比例尺l定出O2和O9的位置（选取l=0.002m/mm）。以O2为圆心，以r0/l为半径，作圆，再以以O2为圆心，以rb/l为半径作基圆。
11、以O9为圆心，以l Oo9D/l为半径，作圆弧交基圆与DO（DO）。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。 以O2为圆心，以l Oo9 O2/l为半径作圆，沿（-）即为逆时针方向自O2O9开始依次取推程运动角0=75，远休止角s=10，回程运动角 o=75和远休止角s=200,并将推程和回程运动角各分成4等份,得O91 ,O92, O93O99各点。它们便是逆时针方向反转时，从动体轴心的各个位置。 分别以O91 ,O92, O93O99为圆心，以l O9D/e为半径画圆弧，它们与基圆相交于D1 ，D2 ，D3D9，并作D1O91D1
12、，D2O9rD分别等于摆杆角位移1，2，3。并使O91D1= O91 D1，O92D2= O92D2，则得D1，D2，D9（与D9重合）各点，这些点就是逆时针方向反转时从动件摆杆端滚子轴心的轨迹点。 将点D1，D2，D9连成光滑曲线。连成的光滑曲线便是凸轮的理论轮廓，亦即为滚子轴心的轮廓轨迹。B、绘制凸轮的实际轮廓：在上述求得的理论轮廓线上，分别以该轮廓线上的点为圆心，以滚子半径为半径，作一系列滚子圆。作该系列圆的内包络线，即为凸轮的实际轮廓，如图。C、校核轮廓的最小曲率半径min：在设计滚子从动件凸轮的工作轮廓时，若滚子半径rt 过大，则会导致工作轮廓变尖或交叉。在理论轮廓线上选择曲率最大的一点E，以E为圆心作任意半径的小圆，再以该圆与轮廓的两个交点F和G为圆心，以同样半径作两个小圆，三个小圆相交于H、I、J、K四点；连HI、JK得交点C，则C点和长度CE可近似地分别作为理论轮廓上的曲率中心和曲率半径min。由图可知，CErt，故该凸轮轮廓的最小曲率半径min符合要求。齿轮机构的设计：一 、设计要求： 计算该对齿轮传动的各部分尺寸，以2号图纸绘制齿轮传动的啮合图，整理说明书。1、齿轮机构的运动示意图2、已知各数据如表：符号n0Z1d0d0m12m01单位r/minmmmmr/min数据14401010030063.560
