大连交通大学机械设计基础大作业Word格式.docx

1、2.5生成凸轮的理论轮廓曲线 102.5.1生成凸轮的实际轮廓曲线 102.6创立凸轮的拉伸 112. 7创立滚子的拉伸 122.8系杆的建立 12三、 机械大作业小结： 13题目乂设计偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构设计题目及思路:设计思路（解法）偏心直动滚了从动件盘形凸轮机构，凸轮做顺时针方向旋转，齐数据如表中所示:口基圆半径r0（mm）滚子半径“偏心距e从动件行程h推程运动角6（）数据8018958110尺尺口远休止角6 oi（ ）回程运动角&近休止角02推程运动规律回程运动规 律301-3 0正弦1、 由题目要求为偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构。2、 根据工作要求选择从动件的运动规律。推

2、程运动规律和回程运动规律都为正弦运动。推程运动角6 0=110，远休止角6 01=30，回程运动角 =155，近休止角 6 oz=65 o3、 根据要求，滚子半径rr = 18mm4、 根据要求，选基圆半径必二80mm。5、 根据要求，偏心距e二9mm。6、 进行计算机辅助设计。为保证机构有良好的受力状况，推程许用压力角a =38。,回 程许用压力角a =70,设计过程中要保证a推程W a =38。, a回 程W a ,为保证机 构不产生运动失真和防止凸轮廓线应力集中，取凸轮实际廓线的许用曲率半径p a =3mm, 设计过程中要保证凸轮理论廓线外凸局部的曲 率半径P 2 p a +rr=3+1

3、8=21mmo反转发原理无论是采用作图法还是解析法设汁凸轮轮烯曲线，所依据的垄木原理都是反转法原理：如图2-1所示为一偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构。当凸轮以角速度3转动时，从 动件在凸轮的推动下实现预期的运动。假想给整个机构加一公共角速度-3,那么凸轮相对静止不动，而从动件一方面随导轨以- CD绕凸轮轴心转动，另一方面又沿导轨作预期运动规律的往复移动。从动件尖顶在这种复 合运动中的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。图2112凸轮基圆半径及滚子尺寸确实定12.1确定凸轮基 半径由基闘半径计算公式可有:在实际设计工作中，凸轮基圆半径必确实定。在受到amax a限制的同时，还 应考虑到凸轮结构及强度的要求

4、等，而根据amax 仏丿的条件所确定的严值，一般都 比拟小。所以 凸轮的基圆半径往往是根据具体结构条件来确定的，必要时再检查所设计的凸轮是否满足 a的要求。在此，取r o = 80mm o1.2.2滚子半径确实定我们用p 1表示凸轮工作廓线的曲率半径，用p表示理论廉线的曲率半径所以有p 1=P 士门；为了防止发生失真现象，我们应该使P的戢小值大于0,即使p rl；另一方面，滚 子的尺寸还受其强度，结构的限制，不能太小，通常我们取滚子半径；rl= （0.0. 5） * r0在此。取滚子半径为：rr = 18mm123设计所求量：S： 偏置直动滚子从动杆的角位移V： 偏置直动滚子从动杆的角速度:偏

5、置直动滚子从动杆的角加速度1.2.4从动杆的运动规律及凸轮轮廓方程从动件的运动规律：推导过程：当从动件的加速度按正弦加速度规律变化时，推程的运动方程为：设凸轮 以等角速度3转动，在推程时，凸轮的转角为5,从动件完成行程为h,从动件的运动（位 移、速度和加速度）与时间或凸轮转角间的尖系既可以用线图表示，也可以用数学方程式 表示。假设从动件的位移方程为s = f（8）,那么速度方程：ds dsV=兀寸3 石加速度方程：du d s运动方程式一般表达式rs = Co + Cx6dsa = =0I dt推程过程：0。6。三110。远休止过程:11O5oi 140偏置杆角位移S= h偏置杆角速度：v=0

6、偏置杆角加速度：a= 0回程过程：140。V况 295近休止过程：295 02 360偏置杆角位移：s=0v二0偏置杆角加速度：125数据计算在推程过程和回程过程中分为io进行等分，那么根据计算公式可得如下表:表1-1编号6 ）S （mm）说：风（1100. 2757.91203.972202. 1557.211301.5236. 6855.4 11400. 0344014. 1152.261500.0155023.7647.581550. 0066034. 2341.5677043. 8834. 57851. 3227. 139055. 8519. 8410057. 7213.281158.

7、 007.90按照从动件在一个循环中是否需要停歇及停在何处及量，可将凸轮机构从动 件的 位移曲线分成如下列图1-21.2.6小结:1、 从动件加速度没有突变，因而将不产生任何冲击2、 适用于高速轻载场合按照从动件在一个循环中是否需要停歇及停在何处及量，可将凸轮机构从动件的 位移曲线分成如下二、解析法在Pro/E中完成凸轮建模2.1凸轮的设计与造型方法：要实现凸轮的参数化设计，首先要在PRO/ E中对凸轮进行三维实体造型。从动件在 一个行程中，推程先作等加速运动再作等减速运动，然后在最远处停留，回程先作等加速 运动再作等减速运动，返回初始位置，以这样的一个运动规律为例来说明凸轮的设计与造 型方法

8、。：凸轮的基圆半径为r0 =80mm,升程角6广110。其中65。120 为等加速运动，120。175。为等减速运动，远休止角为& 2=30，回程角为5 =155 其中205。282. 5 为等加速运动，282. 5。360 为等减速运动，近休止人6 =65。从动件升程为h=58mm,偏心距e=9mm,滚子中心4半径 RT=10mmo设凸轮壁厚b- 15mm从动件在推程中作正弦加速度运动，其运动方程式为：2. 2凸轮理论轮廓曲线方程式的建立如图2-1所示，以点A0为凸轮轮魔线起始点，根据“反转法原理可知，当凸轮转过6角度是，推杆相应的上升s,此时滚子中心位于点A,其直角坐标为：兀=（so +

9、s） sin 5 + e cos 6y = （so + s） sin 6 一 e cos 6 式中:e偏距；So =肩图2-123在PROE中凸轮參数化方程式的建立2.3.1设计从动件的运动规律推程阶段：c6 =6 丄x = （so + h * （t 一 舟 * sin（360 * t） ，】丄 /ox i 八 i 丿 * sm（8） -l-e* cos（8）y = （s + h * （t 一 * cos（360 * t） * cos（8） 一 e sin（8）远休止阶段:6=6 -F6x = （so + h） * sin（8） + e * cos（8）y = （so + h） * cos（8

10、） e * sin（8）回程阶段：5 =6i + 524-53*t近休止阶段:其中t为PROE中系统变量，OWtWl2.4 PRO/E參数化建模翻开PROE软件，点击新建按钮，在弹出的对话框中选择零件一实体，创立一个模型 文件，接着单击【工具】【参数】命令，添加基圆半径H）,凸轮回转中心半径滚子中心 半径RT,偏距e,凸轮壁厚b,从动件升程h,推程运动角& 1,远休止角& 2,回程运动角& 3,近休 止角6 4,具体参数值图2-2示。砌I文件儒细工員酝査找范困 霎件F叵15石过滤依据缺省类聖值 1靛访问MODELED.BY字符串騎全用户定义的R0实敎SO.OWOOO巒全Z实数9.000000躺

11、全HSa QQQQOQ输全51实教110.000000 62实數30.000000PI密全155. QOOOOQ8465.000000QRT10 訥全图2-2点击确定保存后，接着单击【工具】f【尖系】命令，在弹出的对话框中输入 sO=sqrt （RO*RO-E*E）,如图 2-3 所示文梓脅挂入参敘实用工具显示I査找范国 刁丨*15c C茁龍逼X弊 ？ M嗨C）C+ SOAsqrt （RO*RO-E*E）25生成凸轮的理论轮廓曲线点击Pro/E三维模式下的菜单栏命令【插入】一【模型基准】一【曲线】一【从方 程】一【完成】一【选取】，选取图中PRT_CSYS_DEF坐标系，然后设買坐标类型【笛

12、图23 卡尔】，随后系统自动翻开rel.ptd记事本。庄记事本是用来编写曲线的参数方 程的，接着 分四步将2. 3中四个阶段的参数化方程分别写入此记事本，单击保存即可。至此凸轮各 个阶段的理论轮廓曲线建立成功2.5.1生成凸轮的实际轮廓曲线点击Pro/E三维模式下的菜单栏命令【插入】一【模型基准】一【草绘】命令，点击 FRONT面为草绘面，进入草绘模式，接着单击边偏移工具对四段理论轮烯曲线进行偏 移，输入偏距-1&即滚子中心半径RT 单击J按钮退出草绘模式，此时系统会自动生成实 际轮廓曲线，如图2-4所示。FRON7图2-426创立凸轮的拉伸单击 实体拉伸工具，选择FRONT平面为草绘面，进入草绘模式，再单击边工