机械原理课程设计汇本样本

1、 4.3 凸轮机构及其设计4.3.1 等加速等减速运动规律有物理学可知，初速度为零的物体加速运动时，其位移方程为(416)式中凸轮转角的变化围为0。当=时，代入上式得(417)将上式代入位移方程，并对时间求导，可得位移速度和加速度方程：(418)式中转角的变化围为0（图3-8）。根据位移曲线的对成性，可得等减速运动时位移、速度和加速度方程为(419)式中转角的变化围为。根据上式可画出从动件的运动线图，如上图所示。由图可以看出这种运动规律，通常是在前半程中，作等加速运动；在后半程中，作等减速运动。有图可知，这种运动规律的速度曲线是连续的，不产生刚性冲击。但在A.B.C三处加速度有突变，这表明惯性

2、力也有突变，不过这是有限制的突变。因此一般可用于中速凸轮机构。 4.3.2 用解析法设计盘型凸轮轮廓4.3.2.1尖顶直动从动件盘型凸轮轮廓图（4-7）所示为正偏置尖顶直动从动件盘型凸轮机构,凸轮以等角速按顺时针方向回转。已知偏距e基圆半径r以及从动件的运动规律s=s()。取凸轮轴心O为极点,与初始向经OB。重合的OX轴为极轴。当凸轮转过任意角后,从动件上升的位移s可按s=s()求得。利用反转法原理,画出从动见转过角度后的位置,如图中虚线所。此时从动件的尖顶与凸轮轮廓B点接触,由图（4-7）中的几何关系,可求得B点向经r角为(420)式中可按下求得 令 (421)图（4-7） 式中可按下求得(

3、422)为了使凸轮轮廓的坐标方程不同转向的凸轮，向角应引入正负号。若凸轮的转向为顺时针方向时为正值若凸轮转向为负时针方向时，为负值于是偏值尖顶直从动件盘型凸轮轮廓极坐标方程的一般表达式为(423)4.3.3 滚子直动从动件凸轮机构从图中可知，从点做理论轮廓的法线此法线nn，此法线与滚子圆的交点K就是工作轮廓的对应点。法线nn与向经r之间的加角可通过(b)所示的关系求得。设滚子中心沿理论轮廓移到1点的位置，其向经和向角的增量分别为r和。当趋于零时，直线1与理论轮廓上点的切线重合。OE此时趋于直角，故角1E。由直角三角形1E可近似求得(424) 当0时 (425)式中和可由理论轮廓极坐标方程求得。

4、对于偏直滚子直动从动件盘型凸轮机构，其和可将上式对求导数而得(426)图（4-8）由图(a)可得工作轮廓上对应点的极坐标方程(427)式中分别为工作轮廓上任意一点K的向经与向角；rt为滚子半径；为工作轮廓上点的向经与理论轮廓上对应点的向经之间的夹角，可由0K求得(428)4.4 轴的分析4.4.1 轴的概述轴是组成机器的重要零件之一，其功能主要是用来支撑做回转运动的零件，如齿轮、涡轮、带轮、链轮、凸轮等，并传递运动和动力，承受弯矩和转矩。例如下图： 一般轴的常用材料很多，选择时应主要考虑以下几项因素：轴的强度、刚度及耐磨性要求；热处理方法；工艺要求；来源和价格等。在此，经我们组全体讨论结果，选

5、用含碳量0.35%0.5%的优质碳素钢，尤其是45号钢的应用，另外我们也选用了Q235A普通碳素钢作为备用。由于周在工作时可能会发生失效现象，如：刚度不足产生过大的弹性变形；转速极高的轴发生共振而失稳等。因此，需要提高轴的刚度和强度。4.4.2 提高轴刚度和强度的措施4.4.2.1合理布置轴上零件轴上零件的合理布置可改善轴的受力状况，提高轴的刚度和强度。1)使弯矩合理分布合理改进轴的零件结构,可减少轴的载荷.改善其应力状态,图（4-9）提高轴的强度和刚度,对于图(4-9a)所示的轮轴.毂配合面分为两段(4-9b),则可减少轴所受力的最大弯矩,使载荷分布更趋合理。2)使转矩合理分布图（4-10）

6、在图中,轴上装有三个转动轮,输入转矩为T1+T2。若将输入轮布置在轴的一端(4-10a),此时轴所承受的最大转矩为T1+T2。若将输入轮布置在两个输入轮之间(4-10b),时则轴的最大转矩减小为T13)改善受力状态图（4-11）图(4-11a)所示的卷扬机,其卷筒轴工作时,即弯矩又受转矩的作用。当卷筒的安装结构改为图(4-11b)时,大齿轮与卷筒固联,卷筒轴则只受弯矩作用,因此改善轴的受力状态,即缩短了轴的长度,使结构紧凑,自我评价经过几天不断的努力，身体有些疲惫，但看到劳动后的硕果，心中又有几分喜悦。总而言之，感触良多，收获颇丰。通过认真思考和总结，机械设计存在以下一般性问题：机械设计的过程

7、是一个复杂细致的工作过程，不可能有固定不变的程序，设计过程须视具体情况而定，大致可以分为三个主要阶段：产品规划阶段、方案设计阶段和技术设计阶段。值得注意的是：机械设计过程是一个从抽象概念到具体产品的演化过程，我们在设计过程中不断丰富和完善产品的设计信息，直到完成整个产品设计；设计过程是一个逐步求精和细化的过程，设计初期，我们对设计对象的结构关系和参数表达往往是模糊的，许多细节在一开始不是很清楚，随着设计过程的深入，这些关系才逐渐清楚起来；机械设计过程是一个不断完善的过程，各个设计阶段并非简单的序进行，为了改进设计结果，经常需要在各步骤之间反复、交叉进行，指导获得满意的结果为止。获得这份拥有是我

8、们团队共同努力的结果。我们通过默契的配合，精细的分工，的合作，不断的拼搏，共同完成了这一艰巨而又光荣的任务。在这里，特别要感一下老师。经过他的精心指导，我们多了几分激情，少了几分麻烦，多了几分灵感，少了几分忧虑。主要参考书籍【1】卫国 饶芳(主编)机械设计基础篇华中科技大学20069【2】永安(主编 编著)徐锦康 王超英(编著)机械原理课程设计指导高等教育199510【3】明岩(著) 秀宁(审)大学生机械设计竞赛指导大学20088【4】王为 汪建晓(主编)吴昌林(主审)机械设计华中科技大学20072【5】廖念钊 古莹菴 莫雨松 硕根 兴骏(编著)互换性与技术测量中国计量20076【6】马永林 何元庚 汤茜茜(朴编)机械原理高等教育19924【7】郭红星 宋敏 庞军(主编)主审机械设计基础电子科技大学20062【8】宋昭祥(主编)机械制造基础机械工业出版199810【