1、<p>　　課 程 設 計（論文）</p><p>　　課程名稱 機械設計制造綜合設計 </p><p>　　題目名稱 偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構的設計 </p><p>　　學生學部（系） 機電工程學部 </p><

2、p>　　專業(yè)班級 </p><p>　　學 號 </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　指導

3、教師 </p><p><b>　　2012年7月8日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設計(論文)任務書…………………………………………………………………………..3</p>

4、<p>　　摘要………………………………………………………………………………………………….5</p><p><b>　　設計說明：</b></p><p>　　一： 凸輪機構的廓線設計原理…………………………………………………………6</p><p>　　二： 根據(jù)數(shù)據(jù)要求設計出輪廓線……………………………………………………

5、.6</p><p>　　三： 圖解法設計此盤形凸輪機構……………………………………………………..7</p><p>　　四： 檢驗壓力角是否滿足許用壓力角的要求?！?.14</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　廣東工業(yè)大學華立學院</p><

6、;p>　　課程設計（論文）任務書</p><p>　　課程設計的要求與數(shù)據(jù)</p><p><b>　　數(shù)據(jù)：</b></p><p><b>　　要求：</b></p><p>　　用圖解法設計此盤形凸輪機構，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；</p>

7、;<p>　　用圖解法設計此盤形凸輪機構，將計算過程寫在說明書中。</p><p>　　三：檢驗壓力角是否滿足許用壓力角的要求。</p><p>　　二、課程設計（論文）應完成的工作</p><p>　　1、設計出凸輪機構的理論輪廓和工作輪廓 1個</p><p>　　2,繪制出位移曲線圖

8、 1個</p><p>　　3，課程設計說明書 1份</p><p>　　三、課程設計（論文）進程安排</p><p>　　四：應收集的資料及主要參考文獻</p><p>　　1：《

9、機械原理》 第七版 孫桓 陳作模 葛文杰 主編 高等教育出版社：</p><p>　　2：《機械設計基礎》 郭瑞峰 史麗晨主編 西北工業(yè)大學出版社：</p><p>　　發(fā)出任務書日期： 2012 年6月 19 日 指導教師簽名：</p><p>　　計劃完成日期： 2012 年 7 月 7日 教學單位責任人簽章：</p&g

10、t;<p><b>　　摘要</b></p><p>　　在實際的生產(chǎn)應用中，采用著各種形式的凸輪機構，應用在各種機械中，特別是自動化和自動控制裝置，如自動機床的進刀機構和內(nèi)燃機的配氣機構。凸輪是一個具有曲線輪廓或凹糟的構件，通常為主動件作等速轉動，但也有作往復擺動或移動的。</p><p>　　一：凸輪機構的廓線設計原理</p><

11、p>　　凸輪廓線曲線設計所依據(jù)的基本原理是反轉法原理。其推桿的軸線與凸輪回轉軸心O之間有一偏距e，當凸輪以角速度繞軸O轉動時，推桿在凸輪的推動下實現(xiàn)預期的運動?，F(xiàn)設想給整個凸輪機構加上一個公共角速度-，使其繞軸心O轉動。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。</p

12、><p>　　在設計滾子推桿凸輪機構的凸輪廓線時，可首先將滾子中心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。</p>

13、;<p>　　二：根據(jù)數(shù)據(jù)要求設計出輪廓線</p><p><b>　　數(shù)據(jù)要求：</b></p><p>　　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，ф、фs、ф‘、фs’分別代表凸輪的推程角、遠休止角、回程角及近休止角。</p><p>　　三：圖解法設計此盤形凸輪機構</p>

14、<p>　　利用等加速等減速運動規(guī)律計算凸輪機構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。</p><p><b>　?。?）等加速推程段</b></p><p>　　設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ф/2）。這時，推程加速段的邊界條件為</p><p>

15、;　　在始點處 δ=0，s=0，v=0</p><p>　　在終點處 δ=δ0/2，s=h/2</p><p>　　故推桿等加速推程段的運動方程為</p><p>　　S=2hδ^2/δ0^2</p><p>　　V=4hwδ/δ0^2</p><p>　　a=4hw^2/δ0^2</p><p

16、>　　式中，δ的變化范圍是0~δ0/2，所以在等加速段推程中，將δ分成12等份，相應地求出s的值，如下圖：</p><p>　　在此階段，推桿的位移s與凸輪轉角δ的平方成正比，故位移曲線為一段向上的拋物線，如圖2.</p><p><b>　?。?）等減速推程段</b></p><p>　　推程減速段的邊界條件為</p>&

17、lt;p>　　在始點處δ=δ0/2，s=h/2</p><p>　　在終點處 δ=δ0，s=h，v=0</p><p>　　S=h-2h(δ0-δ)^2/δ0^2</p><p>　　V=4hw(δ0-δ)/ δ0^2</p><p>　　A=-4hw^2/δ0^2</p><p>　　式中，δ的變化范圍是δ0

18、/2~δ等減速段與等加速同理，將δ分成相應的幾等份，得到相應的s值。</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)得到偏置直動滾子從動件盤形凸輪機構的推程階段，如圖1</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　故位移曲線為一段向下彎曲的拋物線，如圖2.</p><p><b>　　圖2</b>

19、</p><p>　　（3）正弦加速度回程運動規(guī)律</p><p>　　根據(jù)回程時運動方程：</p><p>　　S=h[1-(δ/δ0′)+sin(2πδ/δ0′)/（2π）]</p><p>　　V=hω[cos(2πδ/δ0)-1]/ δ0′</p><p>　　A=-2πhω²sin(2πδ/δ0′)

20、/ δ0′²</p><p>　　式中與等加速和等減速中原理相同，將δ相應地分成幾份??！對應求出s的值。</p><p>　　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的回程階段，如圖3</p><p>　　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，得到相應的數(shù)據(jù)，再將相應的數(shù)據(jù)利用CAD軟件將凸輪機構描繪出來。得到凸輪輪廓曲線和位移曲線

21、，如圖4和圖5：</p><p><b>　　圖4</b></p><p><b>　　圖5</b></p><p>　　由圖4可得凸輪機構的工作廓線，如圖6</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　四：檢驗壓力角是否滿足許用壓力角

22、的要求。</p><p>　　壓力角是衡量凸輪機構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動力是沿法向傳遞的。</p><p>　　最大壓力角應小于許用壓力角，由公式a=arctan|ds/dδ/( rb +s)|可得</p><p>　　由公式a

23、=arctan|ds/dδ/( rb +s)|可得推程最大壓力角為8°</p><p>　　由公式a=arctan|ds/dδ/( rb +s)|可得回程時最大壓力角為9°</p><p>　　推程的最大壓力角為8°，小于一般直動推桿[a]=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，由于推桿運動是封閉力，通?；爻虊毫?/p>

24、[a]=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.</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　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：</p><p>　　2：《機械設計基礎》 郭瑞峰 史麗晨主編 西北工業(yè)大學出版社