图1式中υA3、υA4表示
构件3和构件4上 A点的绝对速度,υA4A3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υA3 的方向线pa3 ,方向垂直于AO2,指向与ω2的方向一致,长度等于υA3/μv,(其中μv为速度比例尺)。过点p作直线垂直于⊥BO4 代表υA4的方向线,再过a3作直线平行于线段BO4 代表υA4A3的方向线这两条直线的交点为a4,则矢量pa4和a3a4分别代υA4和υ
A4A3 。
由速度多边形pa3a4得:
υA4=μv pa4=μv 20 = 0.483 m/s
υA4A3=μv a3a4=μv 19 = 0.437 m/s ⑶ 求BO 4的角速度?4:
曲柄位于起点1时位置图如设计指导书图(1):此时?AO2O4为: 又由1位置起将曲柄圆周作12等分则当曲柄转到10位置时,如图(1): ∠AO2O4?360? 270? 73.17??16.83? 杆BO 4的角速度?4:
?4=VA4/lBO4= 0.483 rad/s =1.75 rad/s
0.277杆BO 4的速度V4:
V4=?4× lBO4=1.75*1.54m/s=0.9431m/s
⑷ 求C点的速度υc:
υc = υB + υCB
方向: ∥X-X ⊥BO4 ⊥BC 大小: ? ω4lO4B ?
图2速度图见图2:式
中υc 、υB 表示点的绝对速度。υCB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υB的矢量pb其方向垂直于BO4指向于?2转向相反,长度等于VB/?v(?v为速度比例尺)。过点p作直线平行于X-X,代表υc的方向线,再点b作直线垂直于BC代表υCB的方向线,这两方向线的交点为C则矢量pc和bc便代表 υ
c、υCB。
则C点的速度为:υc=μv×pc =μv× 40 = 0.92 m/s υCB=μv×cb=μv× 5 = 0.115 m/s 2、求C点的加速度:
⑴ 求aA2:
因曲柄匀速转动:故
选取加速度比例尺:μa=0.15(m/s2)/mm ⑵ 求aA4:
a?A4?anA4?aA3?aKA4A3?a?A4A3方向: ⊥BO4 B→O4 A→O2 ⊥BO4 ∥BO4 大
2?lAO4 √ 2?4?VA4A3 ? 小: ? ?4加速度见下图:
∏式中
a?A4和anA4是aA4的切向和切法向加速度,a?A4A3是点A4相对
于A3的相对加速度,由于构件3与构件4构成移动副,所以
anA4A3?0则arA4A3?atA4A3其方向平行于相对移动方向,即
KaA4A3为哥氏加速度,它的大小为平行于BO4,大小未知,
aKA4A3?2?V4A4A3sin?,其中?为相对速度VA4A3和牵连角速度?4矢
量之间的夹角,但是对于平面运动,?4的矢量垂直于运动平面而
VA4A3位于运动平面内,故?氏加速度aKA4A3的方向是将
?90?,从而
aKA4A3?2?4VA4A3?哥
vA4A3沿?4的转动方向转90(即图中
?ra3k'的方向)。在上面的矢量方程中只有aA4和aA4A3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
?a和?a'3代表aA3和a4‘'nA4''k'垂直于线段BO4 ,大;再过a3作a3'小a3k'?2w4VA4A3/ua?10.2mm;然后再过k'作BO4的平行线,
代表a?A4A3的方向,过
‘'na4作垂直于BO4,的直线,代表aA4的
方向线,它们相交点a4则矢量?a4代表aA4。
'‘2‘aA4=μa?a4=μa * 60.6 = 9.09 m/s
⑶ 求B点加速度aB: 构
件
4
的
角
加
速
度
β
BO4
为:
?BO4?u?a'4aA4?a?3.29rad/s2lAO4lAO4n2aB?lBO4??2?1.654m/s 4⑷ 求C点的加速度:
nn??nac?a??a?a?a?aBBCBCBc方向: \ ∥x-x B→O4 ⊥BO4 ⊥CB C→B
大小: \ ? lBO4βBO4 ? 0.090m/s2 加速度图见下图:
π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
n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)。
??a和a仅有cCB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
2n?b',它表示aB,再过过b'作b'c''代表aCB,方向平行CB
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
ac。
aac=a?=μ c c'= 1.98 m/s
23、此时C点位置如下图: 选取长度比例尺为:?l此时C点的位移
?5mm/mm则:
xc为:
第二节 凸轮机构的设计 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: lO9D lO9O2 ro rt 符号 ψmax Φ Φs 单位 ° mm 150 61 15 ° 75 10 Φ’ 数据 15 125 . 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: