移动从动件凸轮机构的设计机械原理课程设计说明书汇总Word格式文档下载.docx
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符号
h
n1
[a]
[a]'
Φ
Φs
Φ'
s
从动件运动规律
单位
mm
r/min
°
方案一
60
300
30
90
10
170
等加速等减速
方案二
70
加速度按余弦变化
方案三
80
加速度按正弦变化
已知：
凸轮每分钟转数n1，从动件行程h及运动规律（如图2所示），推程、回程的许用压力角[α]、[α]'
。
图2从动件运动规律线图
2.3设计要求
在A3图纸上选择适当比例，用几何作图法绘制从动件运动线图，确定合适的推杆长度，并根据许用压力角确定基圆半径，合理地选取滚子半径，用反转法画出凸轮实际轮廓线。
从三个方案中，选择出最好的进行设计，合理地完成移动从动件凸轮机构的设计。
3．设计方案
3.1机构设计
等加速等减速运动规律会引起柔性冲击，适用于中速、轻载的场合。
余弦加速度运动规律会引起柔性冲击，但是可以完全消除，可用于高速转动中。
正弦加速度运动规律既没有刚性冲击，也没有柔性冲击，可用于高速转动中。
对于本凸轮机构，可使用对心直动滚子盘形凸轮机构的工作配置，运用余弦加速度的运动规律进行设计。
3.2方案拟定
对于本凸轮机构，要用图解法和解析法这两种方法。
图解法形象、直观，在凸轮设计中，图解法是解析法的出发点和基础，但图解法精度低，而解析法则可应用计算机进行运算，精度高，速度快。
4．方案实施
4.1实施过程
本凸轮机构方案实施过程如下：
1、根据图2绘制从动件运动线图；
2、明确凸轮机构的作用力和凸轮机构的压力角；
3、根据许用压力角确定基圆半径大小；
4、用反转法在图纸上绘制凸轮理论轮廓线；
5、合理地选择滚子推杆、滚子半径，用反转法在图纸上绘制凸轮实际轮廓线。
4.2数据处理
1、基圆直径尺寸的确定：
根据许用压力角、转数和行程，由图解法可确定出基圆最小直径为48mm，为方便计算，取基圆直径为50mm。
2、滚子直径的尺寸确定：
根据凸轮工作轮廓线的曲率半径，在满足强度的件下，一方面为了避免出现尖点或“失真”的现象，另一方面，滚子的尺寸还收其强度，结构的限制，不能太小，通常我们取滚子半径为0.1到0.5倍的基圆半径，在此取滚子直径为5mm。
3、运用位移计算公式进行计算：
已知数据有：
推程角Φ=90°
远休止角Φs=10°
回程角Φ'
=90°
近休止角Φs'
=170°
基圆直径50mm
滚子直径5mm
推程：
s=h[1-cos（πΦ/Φ0）]/2
r=r0+s
ds/dΦ=h/（2Φ0）sin（πΦ/Φ0）
0°
≤Φ≤90°
远休止：
s=70
r=r0+s=r0+h
ds/dΦ=-h/（2Φ0）sin（πΦ/Φ0）
90°
≤Φ≤100°
回程：
s=h[1+cos（πΦ/Φ0）]/2
r=r0+s
100°
≤Φ≤190°
近休止：
s=0r=r0
190°
≤Φ≤360°
4、由上述计算结果可以列出表2、表3。
表2推程数据[表中cos为cos（πΦ/Φ0）的省略]
度数
5
15
20
25
35
40
45
cos
1
0.98
0.94
0.87
0.77
0.64
0.50
0.34
0.17
0.53
2.11
4.69
8.19
12.5
17.5
23.0
23.9
50
55
65
75
85
-.17
-.34
-.50
-.64
-.77
-.87
-.94
-.98
-1
41.1
47.0
52.5
57.5
61.8
65.3
67.9
69.5
表3回程数据（同上）
100
105
110
115
120
125
130
135
140
145
-.18
150
155
160
165
175
180
185
190
0.76
0.86
0.99
28.9
5．结果与结论
5.1设计结果
1、根据表2、表3可以绘制出从动件运动线图（绘制在附件A3图纸上）。
2、根据上述数据，由反转法可得本凸轮机构的实际轮廓线如图3所示。
图3凸轮实际轮廓线
5.2设计结论
机构应合理选用采用，对本次机构采用余弦加速度的运动规律进行凸轮机构的设计，它可用于高速转动，基本符合设计要求并能满足工作需求，设计过程综合考虑各方面的影响。
6．收获与体会
通过对这个凸轮机构的完整设计，我对机械原理有了进一步的了解，机械的设计不仅要满足运动轨迹，还要考虑受力程度和工作行程；
不仅培养了一些创新意识，而且了解了一般设计的流程，为我们以后工作打下了基础；
更培养了自己运用理论知识分析问题、解决问题的能力。
总之，对这次课程设计我感到获益匪浅。
7．参考资料
【1】《机械原理课程设计指导书》——王湘江、何哲明主编。
【2】《机械原理》第二版——潘存云主编。
【3】《机械设计课程设计图册》第三版——龚桂义、潘沛霖等主编。
【4】《互换性与技术测量》第四版——廖念钊、莫雨松等主编。
8．附件
A3图纸两张（上附从动件运动线图、凸轮实际轮廓线）、铅笔、橡皮擦、圆规、三角尺、丁字尺、制图板。
9．说明
1、本说明书的封面上的湖南科技大学的校徽图片源自网址：
http:
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2、本说明书的封面上的凸轮机构的图片源自网址：
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