机械原理课程设计,飞轮、凸轮、变位齿轮课程设计(南华大学)

PAGE2机械原理课程设计学生学院机械工程学院专业班级机械0904学号20094410419学生姓名伍广成指导教师王剑彬2012年5月目录机械原理课程设计设计任务书2课程设计目的3飞轮设计33.1绘制动态等功阻力矩线图33.2绘制驱动功图33.3求最大动态剩余功43.4计算转动惯量4凸轮设计5变位齿轮机构设计7设计小结8参考文献2.课程设计目的机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法，其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用文献的综合能力。3.飞轮设计3.1绘制动态等功阻力矩线图列表汇集同组同学在动态静力分析中求得的各机构位置的平衡力矩（-即为动态阻力矩）。数据如下表：力矩12345678910111207037439327515-14-16-17-17-3227由以上数据在A2图纸上绘制图，其中力矩比例尺，角度比例尺。3.2绘制驱动功图利用图解积分法求出在一个运动循环中的阻力功，数据如下：123456789101112由于在一个运动循环中驱动功与阻力功相等，则将曲线的始末端连接即为。3.3求最大动态剩余功将与=两线图相减，即得一个运动循环中的动态剩余功线图。该图的纵坐标最高点与最低点的距离即表示最大动态剩余功=407.033.4计算转动惯量已知则=0.5由算的为4.凸轮设计已知：从动件的运动规律为推程余弦运动，回程等加速等减速运动，凸轮与曲柄共轴。凸轮参数：根据已知求出凸轮的基本尺寸，理论廓线外凸曲线的最小曲率半径，选取滚子半径，绘制凸轮实际廓线。以上内容坐在2号图纸上。根据运动规律求出并用何方法绘制推程回程等加速回程：=等减速回程：=由机械原理课程设计指导书可知：用作图法进行相关设计。由凸轮运动方程绘制出凸轮推程，远休止，回程和近休止的运动线图，作图方法如下：在S坐标轴取线段长为OA，使OA等于h，以OA为直径作半圆，并将半圆等分为10份，，相应的在t坐标轴上，把推程段平均分成10份，取半圆的等分点作t轴的平行线，该平行线与推程的坐标的交点即为运动线点，用光滑的曲线将交点连接起来，得到推程运动线图。在远休止段，S=h。回程段，将回程起始点与终止点连接起来，与该段横坐标的中点有一交点，相应的把该交点所在的垂线段平分为8份，横坐标前段对应交点的上部，后段对应交点的下部，将相应的横纵坐标交点用光滑的曲线连接起来，得到回程的运动线图。近休止的运动线图为一在横坐标上的直线。作凸轮廓线图以r0为半径作基圆，过圆心取偏心距e作一直线与基圆的交点为从动件初始位置，以该偏心距e所在的半径为起始半径，量取一段150度的圆弧，平均分成10份，过半径作切线。在运动线图上相应量出横坐标到相应交点的距离，该距离即为切线上的点距基圆交点的距离，并以该交点作为滚子的圆心，以r为半径做出滚子轮廓，将所有的滚子轮廓线用光滑的曲线连接起来，即为凸轮的轮廓线根据凸轮运动参数，得出下列数据根据所得数据画出凸轮理论轮廓，选取滚子半径为10mm,得出凸轮实际廓线（见图2）。可得：。5.变位齿轮机构设计设计数据符号Z1Z2mα方案一13591020已知：齿数，模数，压力角如上表，齿轮为正常齿制，工作情况为闭式传动。要求：选择变位系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，在2号图纸上绘制出齿轮传动的啮合图。①查[2]，选择变位系数==0.4②计算齿轮传动各部分尺寸小齿轮大齿轮节圆直径（mm)130590齿顶圆直径(mm)158602齿根圆直径(mm)113557基圆直径(mm)122.2554.4分度圆齿厚（mm)18.612.8齿槽宽(mm)12.818.6齿顶高(mm)106齿根高(mm)8.516.5③根据齿轮传动尺寸绘制传动啮合图(见图3）④根据啮合图尺寸验算重合度测得实际啮合线段，法向齿距P=30;得重合度=1.56理论重合度通过验算实际重合度与理论重合度相等，符合要求。6.设计小结通过这次课程设计，重拾了许多学过的知识，巩固了机械原理的知识，更加充实了自己。这次课程设计最大的感触就是搞设计一定得细心，各方面知识都要牢固，另外，要学会查阅资料。自己动手，不懂向老师及同学请教。总之，这次课程设计收获不小，可谓受益