偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì)（論文）</p><p>　　課程名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造綜合設(shè)計(jì) </p><p>　　題目名稱 偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) </p><p>　　學(xué)生學(xué)部（系） 機(jī)電工程學(xué)部 </p><

2、p>　　專業(yè)班級(jí) </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)

3、教師 </p><p><b>　　2012年7月8日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書…………………………………………………………………………..3</p>

4、<p>　　摘要………………………………………………………………………………………………….5</p><p><b>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明：</b></p><p>　　一： 凸輪機(jī)構(gòu)的廓線設(shè)計(jì)原理…………………………………………………………6</p><p>　　二： 根據(jù)數(shù)據(jù)要求設(shè)計(jì)出輪廓線……………………………………………………

5、.6</p><p>　　三： 圖解法設(shè)計(jì)此盤形凸輪機(jī)構(gòu)……………………………………………………..7</p><p>　　四： 檢驗(yàn)壓力角是否滿足許用壓力角的要求?！?.14</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　廣東工業(yè)大學(xué)華立學(xué)院</p><

6、;p>　　課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　課程設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)此盤形凸輪機(jī)構(gòu)，正確確定偏距e的方向，并將凸輪輪廓及從動(dòng)件的位移曲線畫在圖紙上；</p>

7、;<p>　　用圖解法設(shè)計(jì)此盤形凸輪機(jī)構(gòu)，將計(jì)算過(guò)程寫在說(shuō)明書中。</p><p>　　三：檢驗(yàn)壓力角是否滿足許用壓力角的要求。</p><p>　　二、課程設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的工作</p><p>　　1、設(shè)計(jì)出凸輪機(jī)構(gòu)的理論輪廓和工作輪廓 1個(gè)</p><p>　　2,繪制出位移曲線圖

8、 1個(gè)</p><p>　　3，課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1份</p><p>　　三、課程設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排</p><p>　　四：應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)</p><p>　　1：《

9、機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 郭瑞峰 史麗晨主編 西北工業(yè)大學(xué)出版社：</p><p>　　發(fā)出任務(wù)書日期： 2012 年6月 19 日 指導(dǎo)教師簽名：</p><p>　　計(jì)劃完成日期： 2012 年 7 月 7日 教學(xué)單位責(zé)任人簽章：</p&g

10、t;<p><b>　　摘要</b></p><p>　　在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中，采用著各種形式的凸輪機(jī)構(gòu)，應(yīng)用在各種機(jī)械中，特別是自動(dòng)化和自動(dòng)控制裝置，如自動(dòng)機(jī)床的進(jìn)刀機(jī)構(gòu)和內(nèi)燃機(jī)的配氣機(jī)構(gòu)。凸輪是一個(gè)具有曲線輪廓或凹糟的構(gòu)件，通常為主動(dòng)件作等速轉(zhuǎn)動(dòng)，但也有作往復(fù)擺動(dòng)或移動(dòng)的。</p><p>　　一：凸輪機(jī)構(gòu)的廓線設(shè)計(jì)原理</p><

11、p>　　凸輪廓線曲線設(shè)計(jì)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(dāng)凸輪以角速度繞軸O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推桿在凸輪的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)預(yù)期的運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)設(shè)想給整個(gè)凸輪機(jī)構(gòu)加上一個(gè)公共角速度-，使其繞軸心O轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)凸輪與推桿之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)并未改變，但此時(shí)凸輪將靜止不動(dòng)，而推桿則一方面隨其導(dǎo)軌以角速度-繞軸心O轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面又在導(dǎo)軌內(nèi)作預(yù)期的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這樣，推桿在這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)中，其尖頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)軌跡即為凸輪輪廓曲線。</p

12、><p>　　在設(shè)計(jì)滾子推桿凸輪機(jī)構(gòu)的凸輪廓線時(shí)，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(fù)合運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(shí)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(shè)計(jì)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(dòng)件最大升程，ф、фs、ф‘、фs’分別代表凸輪的推程角、遠(yuǎn)休止角、回程角及近休止角。</p><p>　　三：圖解法設(shè)計(jì)此盤形凸輪機(jī)構(gòu)</p>

14、<p>　　利用等加速等減速運(yùn)動(dòng)規(guī)律計(jì)算凸輪機(jī)構(gòu)在推程過(guò)程中的推桿的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，也就是指推桿的位移s，速度v和加速度a隨時(shí)間t變化的規(guī)律。</p><p><b>　?。?）等加速推程段</b></p><p>　　設(shè)在加速段和減速段凸輪的運(yùn)動(dòng)角及推桿的行程各占一半（即各為h/2及ф/2）。這時(shí)，推程加速段的邊界條件為</p><p>

15、;　　在始點(diǎn)處 δ=0，s=0，v=0</p><p>　　在終點(diǎn)處 δ=δ0/2，s=h/2</p><p>　　故推桿等加速推程段的運(yùn)動(dòng)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(yīng)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(zhuǎn)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>　　（2）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(diǎn)處δ=δ0/2，s=h/2</p><p>　　在終點(diǎn)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(yīng)的幾等份，得到相應(yīng)的s值。</p><p>　　由以上數(shù)據(jù)得到偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)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>　?。?）正弦加速度回程運(yùn)動(dòng)規(guī)律</p><p>　　根據(jù)回程時(shí)運(yùn)動(dòng)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(yīng)地分成幾份！！對(duì)應(yīng)求出s的值。</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以得到偏置直動(dòng)滾子從動(dòng)件盤形凸輪機(jī)構(gòu)的回程階段，如圖3</p><p>　　根據(jù)等加速和等減速推程運(yùn)動(dòng)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(jī)構(gòu)描繪出來(lái)。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(jī)構(gòu)的工作廓線，如圖6</p><p><b>　　圖6</b></p><p>　　四：檢驗(yàn)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(jī)構(gòu)傳力特性的一個(gè)重要參數(shù)。壓力角是指在不計(jì)摩擦力的情況下,凸輪作用于從動(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力與從動(dòng)件上受力點(diǎn)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(dòng)件上的驅(qū)動(dòng)力是沿法向傳遞的。</p><p>　　最大壓力角應(yīng)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(shí)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(dòng)推桿[a]=30°。同樣，也可得回程時(shí)最大壓力角9°，而對(duì)于封閉的凸輪機(jī)構(gòu)，由于推桿運(yùn)動(dòng)是封閉力，通常回程壓力角

24、[a]=70°到80°，因此凸輪的最大壓力角遠(yuǎn)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(xiàn)：</b></p><p>　　1：《機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 郭瑞峰 史麗晨主編 西北工業(yè)大學(xué)出版社