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一、计算分析题

1． 图示为一对渐开线齿廓啮合传动，齿轮1为主动轮，回转中心轮2的回转中

心比

简述当

％常数时

与其基圆圆

心

两轮回转中心距为变量的理由。

不重合，偏

距

与基圆圆心

重合，而齿

两轮的基圆半

径

试求这对齿轮在图示位置的瞬时传动

图1

【答案】

由

瞬时传动比为：

因为

点不重合，

传动时基圆

逆时针转动，

造成两基圆内公切线与

为常数时

为变量。

连心

得两轮分度圆半径分别

为

线的交点P 不固定，

为变量，所以

2． 某技术人员欲设计一台打包机，其推送包装物品的机构如图1所示。已知机构的位置和某些尺寸参数如表（a ）所示作要求从动滑块的行程及强度等条件已选定滚子半径

其运动规律如表（b ）所示。数据结构

试设计所需的凸轮工作轮廓。

图1 表（a ）

表（b ）

【答案】这是摆动滚子从动件盘形凸轮机构的设计题。与一般设计题不同的是：凸轮所直接推动的从动件是摆杆AC ，而已知的是远离凸轮的滑块的运动规律。因此，在设计凸轮机构前，需要首先将已知的滑块的运动规律追溯到摆杆AC 上，即首先通过滑块的运动规律，求出摆杆AC 的运动规律，然后才能设计凸轮轮廓曲线。

该题设计步骤如下：

（1）确定滑块对应于凸轮转角的位移

由于滑块按等加速等减速规律移动，故其位移方程为抛物线方程。在等加速段

若

将加速度过程的时间分为若干等份，则由方程可知，

各等份时间之后的位移比例关系为

根据这一比例关系，可用图2右侧所示的作图法求出滑块上D 点在等加速

等减速过程中的各个位置

图中

（2）确定摆杆AC 对应于凸轮转角的运动规律

根据已知条件，作出摆杆滑块机构的运动简图。以各个D 点为圆心，以Icd 为半径作圆（实

际作图时，

注意作图比例尺子中心B

的各个位置

与点C 的圆弧轨迹相交于

如图2所示。

等点，从而可得到滚

图2

（3）将凸轮转角分度以0为圆心，以分点。凸轮

长为半径作凸轮的基圆。然后以0为圆心，以

长

为半径作转轴圆。由于凸轮顺时针方向转动，故应按逆时针方向反转求取从动摆杆转轴A 的各个

时，滑块作等加速等减速运动，其中对应有凸轮的8个等分转角，故在凸轮转角

等8个等分点，如图2所示。它们代表反转过程中从动摆杆

为半径作圆弧，

与基圆分别相交于

得

再作一系列滚子圆的包络线，即得凸轮的实际廓线

等

等点，以光滑曲线连

范围内，

在转轴圆上求取的转轴A 所依次占据的位置。

（4）绘制凸轮理论廓线和实际廓线以点。量取

接各个F 点，即得

凸轮理论廓线在凸轮转角为在凸轮转角为

区间内，滑块在右端静止不动，此时对应的凸轮廓线为以凸区间内，

滑块又以等加速等减速规律由右向左返回到初始点

各点为圆心，

以

轮转轴0为圆心的圆弧，如图2所示。

由于此时的总行程仍为H ，因此在将该区间的凸轮转角8等分的情况下，各个位移与正行程时相同，所以可直接利用正行程时所求出的位移量，而不必另行作图求滑块的位置。

回程阶段等加速等减速段及静止段凸轮廓线的求法如图2所示，不再赘述。

设计完成后应检查压力角是否超过许用值和凸轮廓线是否出现运动失真现象，若出现这两种情况，则应改变0点的位置重新设计。