偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构地设计-课程设计

1、工业大学华立学院课程设计（论文）课程名称机械设计制造综合设计题目名称 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级10机械5班学 号学生江涛指导教师黄惠麟2012年7月8日目录课程设计（论文）任务书：3摘要：5设计说明：一： 凸轮机构的廓线设计原理6二：根据数据要求设计出轮廓线.6三：图解法设计此盘形凸轮机构：7 -四：检验压力角是否满足许用压力角的要求。.14参考文献工业大学华立学院课程设计（论文）任务书题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部专业班级10机械5班姓名江涛学号一、课程设计的要求与数据数据：设计容偏置直动滚子从动件盘形凸轮

2、轮廓设计符号errrbh©© s© © s单位mm(o)数据1101555301206012060要求：一、 用图解法设计此盘形凸轮机构，正确确定偏距e的方向，并 将凸轮轮廓及从动件的位移曲线画在图纸上；二、用图解法设计此盘形凸轮机构，将计算过程写在说明书中。三:检验压力角是否满足许用压力角的要求。、课程设计（论文）应完成的工作1、设计出凸轮机构的理论轮廓和工作轮廓2,绘制出位移曲线图3，课程设计说明书三、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段容地点起止日期1下达机械制造课程设计任务5-4026.19 至 6.202根据数据设计凸轮机构的轮廓5-

3、4026.23 至 6.264撰写设计说明书5-4026.28 至 6.305上交所有资料5-4026.30 至 7.7四：应收集的资料及主要参考文献1 :机械原理第七版桓作模文杰主编高等教育:2:机械设计基础郭瑞峰史丽晨主编西北工业大学:发出任务书日期:2012年6月19日指导教师签名:计划完成日期:2012 年7月 7日教学单位责任人签章:摘要在实际的生产应用中，采用着各种形式的凸轮机构，应用在各种机械中，特别 是自动化和自动控制装置，如自动机床的进刀机构和燃机的配气机构。 凸轮是- 个具有曲线轮廓或凹糟的构件，通常为主动件作等速转动，但也有作往复摆动或 移动的。:凸轮机构的廓线设计原理凸

4、轮廓线曲线设计所依据的基本原理是反转法原理。其推杆的轴线与凸轮回转 轴心0之间有一偏距e,当凸轮以角速度绕轴 0转动时，推杆在凸轮的推动下 实现预期的运动。现设想给整个凸轮机构加上一个公共角速度-，使其绕轴心0转动。这时凸轮与推杆之间的相对运动并未改变，但此时凸轮将静止不动，而推杆则一方面随其导轨以角速度-绕轴心0转动，一方面又在导轨作预期的往复运 动。这样，推杆在这种往复运动中，其尖顶的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。在设计滚子推杆凸轮机构的凸轮廓线时，可首先将滚子中心A视为尖顶推杆的尖顶，按前述方法定出滚子中心 A在推杆复合运动中的轨迹（称此为轨迹 为凸轮的理论廓线，cam pitch curv

5、e ），然后以理论廓线上一系列点为圆心， 以滚子半径r为半径，作一系列的圆，再作此圆族的包络线，即为凸轮的工作廓 线（又称实际廓线，cam con tour ）。要注意，凸轮的基圆半径若未指明，通常 系理论廓线的最小半径。:根据数据要求设计出轮廓线数据要求:设计容偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计符号errrbh©© s© © s单位mm(o)数据1101555301206012060其中，e、rr、rb、h分别代表偏距、滚子半径、基圆半径及从动件最大升程,巾、心、巾、巾s'分别代表凸轮的推程角、远休止角、回程角及近休止角三：图解法设计此盘形凸轮

6、机构利用等加速等减速运动规律计算凸轮机构在推程过程中的推杆的运动规律，也就是指推杆的位移s，速度V和加速度a随时间t变化的规律。（1）等加速推程段设在加速段和减速段凸轮的运动角及推杆的行程各占一半（即各为h/2及巾/2 ）。这时，推程加速段的边界条件为在始点处5 =0, s=0, v=0在终点处5 = 5 0/2 , s=h/2故推杆等加速推程段的运动方程为S=2h 5 A2/ 5 0八2V=4hw 5 /5 0A2a=4hwA2/ 5 0八2式中，5的变化围是05 0/2,所以在等加速段推程中，将5分成12等份，相应地求出s的值，如下图：5值10°20°30°4

7、0°50 °60 °S值0.421.663.756.6710.4115在此阶段，推杆的位移s与凸轮转角5的平方成正比，故位移曲线为一段向上的 抛物线，如图2.（2）等减速推程段推程减速段的边界条件为在始点处5 = 5 0/2 , s=h/2在终点处5 = 5 0, s=h, v=0S二h-2h( 5 0-5 )A2/ 5 0A2V=4hw( 5 0- 5 )/ 5 0A2A=-4hwA2/ 5 0A2式中，5的变化围是5 0/2 5等减速段与等加速同理， 将5分成相应的 几等份，得到相应的s值。5值70°80 °90°100 

8、6;110°120 °S值19.5823.3326.2528.3429.5930.由以上数据得到偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的推程阶段，如图1故位移曲线为一段向下弯曲的抛物线，如图 2.11图2(3)正弦加速度回程运动规律根据回程时运动方程：S=h1-( & §0 )+s in(2 n 济 §0 )/ (2 n)V=h ®cos(2 n§/ §0)-1/§0 'A=-2 Tth w2si n(2 nN §0 )/ §0 '2式中与等加速和等减速中原理相同， 将§

9、;相应地分成几份！对应求出s的值。 根据以上数据可以得到偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的回程阶段，如图3根据等加速和等减速推程运动规律和正弦加速度回程规律，得到相应的数据，再将相应的数据利用CAD软件将凸轮机构描绘出来。得到凸轮轮廓曲线和 位移曲线，如图4和图5:图4由图4可得凸轮机构的工作廓线，如图 6四：检验压力角是否满足许用压力角的要求。压力角是衡量凸轮机构传力特性的一个重要参数。 压力角是指在不计摩擦力的情 况下，凸轮作用于从动件上的驱动力与从动件上受力点的速度方向之间所夹锐 角。若不考虑摩擦力，凸轮作用于从动件上的驱动力是沿法向传递的。最大压力角应小于许用压力角，由公式 a=arct

10、an|ds/d8/( rb +s)|可得推程的最大压力角为8。，小于一般直动推杆a=30。同样，也可得回程时最 大压力角9°，而对于封闭的凸轮机构，由于推杆运动是封闭力，通常回程压力 角a=70。至到80。，因此凸轮的最大压力角远小于许用压力角，故该凸轮满足许 用压力角的要求参考文献：1：机械原理 第七版 桓 作模 文杰 主编 高等教育：2：机械设计基础 郭瑞峰 史丽晨主编 西北工业大学：心 得 体 会顺勺 也 际掌表理工 必解収B*脸 了去so 实，图的立 也以僅T了次习现，甘 日 间卅氷艸血 M J 焙IH心 7 用的册课了 性些，缔 的合我自,:2 运学手豁高 固一论力 身综让

11、实 月 识所与所提 艸到讨能 咱的，充 知程籍业和 不遇与子 对入计 ，好 5 讪课书专养 、会流m曲深设善更g:年 代等、本培 以免交川 是次次完得 綁2 与”料:ffl, 甘难互各 也一范、做 半00 把理资运際 不也相处 鳥的过划中 学2 ,咖咲卅W 丄1,皿身 赋程通规作 -一巧 -一厂 二 X rH >-E O 、b o 、 一也机用了实 缺计之吏炼<-学验识的 冷“运会的 的设学锻一所经认后 借了何学作 识在同多的啲对与地以 次充如且工 知。和怡好行我践底在 一 扩道。计 业的导 W 很进是实彻会 的且知容设 专强指打了所，次更将 识固，和构 己加心占到固一好我 询巩骤据机 方要耐0得学巩的更 , 馅产片攵仑 甘一M叮 勺 代 飞 勺 勺 .n 一口 1 丄一 , 上么 日 ft Ad 白 Ad 匚 /TN 所计和关凸 询方师力m识计从社 们设法相行 我地老側能对知设，实 我程方的>让 参过O茯师业 程足现 対课