偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計-課程設(shè)計

1、廣東工業(yè)大學華立學院 課 程 設(shè) 計（論文）課程名稱 機械設(shè)計制造綜合設(shè)計 題目名稱 偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計 學生學部（系） 機電工程學部 專業(yè)班級 10機械5班 學 號 12011005002 學生姓名 陳江濤 指導教師 黃惠麟 2012年7月8日目錄課程設(shè)計(論文)任務(wù)書.3摘要.5設(shè)計說明：一： 凸輪機構(gòu)的廓線設(shè)計原理6二： 根據(jù)數(shù)據(jù)要求設(shè)計出輪廓線.6三： 圖解法設(shè)計此盤形凸輪機構(gòu).7四： 檢驗壓力角是否滿足許用壓力角的要求。.14參考文獻廣東工業(yè)大學華立學院課程設(shè)計（論文）任務(wù)書題目名稱偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的設(shè)計學生學部（系） 機電工程學部 專業(yè)班級 10機械

2、5班 姓 名 陳江濤學 號 120110050021、 課程設(shè)計的要求與數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：設(shè)計內(nèi)容偏置直動滾子從動件盤形凸輪輪廓設(shè)計符 號errrbhss單 位mm(º)數(shù)據(jù) 1101555301206012060要求：1、 用圖解法設(shè)計此盤形凸輪機構(gòu)，正確確定偏距e的方向，并將凸輪輪廓及從動件的位移曲線畫在圖紙上；2、 用圖解法設(shè)計此盤形凸輪機構(gòu)，將計算過程寫在說明書中。三：檢驗壓力角是否滿足許用壓力角的要求。二、課程設(shè)計（論文）應(yīng)完成的工作1、設(shè)計出凸輪機構(gòu)的理論輪廓和工作輪廓 1個2,繪制出位移曲線圖 1個3，課程設(shè)計說明書 1份三、課程設(shè)計（論文）進程安排序號設(shè)計（論文）各階段內(nèi)容地

3、點起止日期1下達機械制造課程設(shè)計任務(wù)5-402 6.19至 6.202根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計凸輪機構(gòu)的輪廓5-4026.23至6.264撰寫設(shè)計說明書5-4026.28至6.305上交所有資料5-4026.30至7.7四：應(yīng)收集的資料及主要參考文獻1：機械原理 第七版 孫桓 陳作模 葛文杰 主編 高等教育出版社：2：機械設(shè)計基礎(chǔ) 郭瑞峰 史麗晨主編 西北工業(yè)大學出版社：發(fā)出任務(wù)書日期： 2012 年6月 19 日 指導教師簽名：計劃完成日期： 2012 年 7 月 7日 教學單位責任人簽章：摘要 在實際的生產(chǎn)應(yīng)用中，采用著各種形式的凸輪機構(gòu)，應(yīng)用在各種機械中，特別是自動化和自動控制裝置，如自動機床的進刀

4、機構(gòu)和內(nèi)燃機的配氣機構(gòu)。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹糟的構(gòu)件，通常為主動件作等速轉(zhuǎn)動，但也有作往復擺動或移動的。一：凸輪機構(gòu)的廓線設(shè)計原理 凸輪廓線曲線設(shè)計所依據(jù)的基本原理是反轉(zhuǎn)法原理。其推桿的軸線與凸輪回轉(zhuǎn)軸心O之間有一偏距e，當凸輪以角速度繞軸O轉(zhuǎn)動時，推桿在凸輪的推動下實現(xiàn)預期的運動。現(xiàn)設(shè)想給整個凸輪機構(gòu)加上一個公共角速度-，使其繞軸心O轉(zhuǎn)動。這時凸輪與推桿之間的相對運動并未改變，但此時凸輪將靜止不動，而推桿則一方面隨其導軌以角速度-繞軸心O轉(zhuǎn)動，一方面又在導軌內(nèi)作預期的往復運動。這樣，推桿在這種往復運動中，其尖頂?shù)倪\動軌跡即為凸輪輪廓曲線。在設(shè)計滾子推桿凸輪機構(gòu)的凸輪廓線時，可首先將滾子

5、中心A視為尖頂推桿的尖頂，按前述方法定出滾子中心A在推桿復合運動中的軌跡（稱此為軌跡為凸輪的理論廓線，cam pitch curve），然后以理論廓線上一系列點為圓心，以滾子半徑r為半徑，作一系列的圓，再作此圓族的包絡(luò)線，即為凸輪的工作廓線（又稱實際廓線，cam contour）。要注意，凸輪的基圓半徑若未指明，通常系理論廓線的最小半徑。二：根據(jù)數(shù)據(jù)要求設(shè)計出輪廓線數(shù)據(jù)要求：設(shè)計內(nèi)容偏置直動滾子從動件盤形凸輪輪廓設(shè)計符 號errrbhss單 位mm(º)數(shù)據(jù) 1101555301206012060 其中， e、rr、rb、h分別代表偏距、滾子半徑、基圓半徑及從動件最大升程，、s、s分

6、別代表凸輪的推程角、遠休止角、回程角及近休止角。三：圖解法設(shè)計此盤形凸輪機構(gòu) 利用等加速等減速運動規(guī)律計算凸輪機構(gòu)在推程過程中的推桿的運動規(guī)律，也就是指推桿的位移s，速度v和加速度a隨時間t變化的規(guī)律。（1）等加速推程段 設(shè)在加速段和減速段凸輪的運動角及推桿的行程各占一半（即各為h/2及/2）。這時，推程加速段的邊界條件為 在始點處 =0，s=0，v=0 在終點處 =0/2，s=h/2故推桿等加速推程段的運動方程為 S=2h2/02V=4hw/02a=4hw2/02式中，的變化范圍是00/2，所以在等加速段推程中，將分成12等份，相應(yīng)地求出s的值，如下圖：值10°20°30

7、°40°50°60°S值0.421.663.756.6710.4115在此階段，推桿的位移s與凸輪轉(zhuǎn)角的平方成正比，故位移曲線為一段向上的拋物線，如圖2.（2）等減速推程段推程減速段的邊界條件為 在始點處=0/2，s=h/2 在終點處 =0，s=h，v=0S=h-2h(0-)2/02V=4hw(0-)/ 02A=-4hw2/02式中，的變化范圍是0/2等減速段與等加速同理，將分成相應(yīng)的幾等份，得到相應(yīng)的s值。值70°80°90°100°110°120°S值19.5823.3326.2528.34

8、29.5930.由以上數(shù)據(jù)得到偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的推程階段，如圖1圖1故位移曲線為一段向下彎曲的拋物線，如圖2.圖2（3）正弦加速度回程運動規(guī)律根據(jù)回程時運動方程：S=h1-(/0)+sin(2/0)/（2）V=hcos(2/0)-1/ 0A=-2h²sin(2/0)/ 0²式中與等加速和等減速中原理相同，將相應(yīng)地分成幾份！對應(yīng)求出s的值。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得到偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構(gòu)的回程階段，如圖3根據(jù)等加速和等減速推程運動規(guī)律和正弦加速度回程規(guī)律，得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，再將相應(yīng)的數(shù)據(jù)利用CAD軟件將凸輪機構(gòu)描繪出來。得到凸輪輪廓曲線和位移曲線，如圖4和圖5：

9、圖4圖5由圖4可得凸輪機構(gòu)的工作廓線，如圖6圖6四：檢驗壓力角是否滿足許用壓力角的要求。壓力角是衡量凸輪機構(gòu)傳力特性的一個重要參數(shù)。壓力角是指在不計摩擦力的情況下,凸輪作用于從動件上的驅(qū)動力與從動件上受力點的速度方向之間所夾銳角。若不考慮摩擦力,凸輪作用于從動件上的驅(qū)動力是沿法向傳遞的。最大壓力角應(yīng)小于許用壓力角，由公式a=arctan|ds/d/( rb +s)|可得由公式a=arctan|ds/d/( rb +s)|可得推程最大壓力角為8°由公式a=arctan|ds/d/( rb +s)|可得回程時最大壓力角為9°推程的最大壓力角為8°，小于一般直動推桿a=

10、30°。同樣，也可得回程時最大壓力角9°，而對于封閉的凸輪機構(gòu)，由于推桿運動是封閉力，通?；爻虊毫莂=70°到80°，因此凸輪的最大壓力角遠小于許用壓力角，故該凸輪滿足許用壓力角的要求.參考文獻：1：機械原理 第七版 孫桓 陳作模 葛文杰 主編 高等教育出版社：2：機械設(shè)計基礎(chǔ) 郭瑞峰 史麗晨主編 西北工業(yè)大學出版社：心得體會 這次課程設(shè)計是對我們所學知識的一次綜合運用，把所學的知識運用到實際加工中。通過這次課程設(shè)計，鞏固且擴充了“機械原理”等課程所學的內(nèi)容，掌握了凸輪機構(gòu)設(shè)計的方法和步驟，知道如何運用相關(guān)資料、書籍與手冊、圖表等來查閱設(shè)計中所需的相關(guān)數(shù)據(jù)和內(nèi)容。且學會了綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產(chǎn)實際知識。進行凸輪機構(gòu)設(shè)計工作的實際訓練，培養(yǎng)和提高了獨立工作的能力。 在做課程設(shè)計時，讓我知道自己專業(yè)知識的缺乏與不扎實、不牢固性，也讓我意識到自己還有很多地方需要加強的。在設(shè)計時，也難免會遇到一些難以解決的疑難問題,但通過老師的耐心指導和同學之間的相互交流與討論，使我很順利地克服了這些。從而從中也學到了許多,使自身在各方面的能力都有了很大的提高和完善，各方面在能力都得到了很好的煅煉。 課程設(shè)計不僅是老師對我的學習所進行的一次測試，也是我對自身的一次檢查，是我對所學的專業(yè)知識的鞏固，是我對所學課程