1、 课程设计论文题 目： 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构 系部名称： 机械工程系 专业班级： 机自 125 学生 学 号： 指导教师： 韩洪涛 教师职称： 教授 2014 年 06 月 16 日首页无页眉、无横线。居中，宋体，3 号，加粗，论文题目前后所留的下划线必须等长。以上六项文字在下划线上必须居中，小三号，宋体；前后所留下划线必须等长。系部名称统一为“经济管理系”；班级统一简写为：会计 06X 班、信管 06X 班、营销 06X 班、工商06X 班、国贸 06X 班、专升本前加ZB。课程设计第 0 页摘要偏置直动尖顶从动件凸轮机构，虽然从动件和凸轮之间以高副形式进行连接导致从动件易磨损不能
2、承受较大的载荷,但由于其阅读盘形凸轮轮廓的能力较强,故应用也较为广泛。大多数教材和专著都是从该机构的运动性能和传力性能两方面进行阐述,相关专题研究也主要论述机构的运动规律、参数选择和优化设计等。针对效率的设计以及机构参数对效率的影响涉及较少。本文主要介绍它的设计过程，本文主要运用了一些凸轮的运动规律及其原理。包括正弦加速度，余弦加速度，反转法原理等。最终设计出了包括在运动性能和传力性能等方面比较适合的凸轮结构。关键字： 偏置 正弦加速度 余弦加速度课程设计第 1 页目录摘要 .1目录 .2第一章 绪论 .3第二章 课程题目及主要技术参数说明 .42.1 课题题目 .42.2 主要技术参数说明
3、.42.3 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构运动简图 4第三章 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构参数分析 .53.1 基圆半径的确定 .53.2 从动件运动规律的选取原则 .53.3 凸轮机构的偏距 53.4 凸轮轮廓设计 .6第四章偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构设计计算 .74.1 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构三视图 .104.2 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构理论轮廓图 .11结论 .12致谢 .13参考文献 .14以上六项文字在下划线上必须居中，小三号，宋体；前后所留下划线必须等长。系部名称统一为“经济管理系”；班级统一简写为：会计 06X 班、信管 06X 班、营销 06X 班、工商06
4、X 班、国贸 06X 班、专升本前加ZB。首页不显示页码，单独分为第一节。课程设计第 2 页第一章 绪论本文主要讲的是偏置直动尖顶从动件盘形机构的设计计算，在这次设计中运用了主要运用了，机械原理的第九章凸轮机构及其设计 高等数学等的知识。在这次课程设计中，我的能力有了很大的提高，特别是在理论应用在实践过程中的思考。1.培养了我们的设计思路训练了综合运用机械设计课程和其他相关课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力。2.通过在凸轮设计和计算的过程中，锻炼了我们的独立思考能力，了解了凸轮是怎样设计的，以及各种他凸轮的运动规律，基圆半径的确定，还有作图技巧。3.让我们熟悉了 so
5、lidworks 的使用，计算机辅助设计等。课程设计第 3 页第二章 课程题目及主要技术参数说明2.1 课题题目偏置直动尖顶从动件盘形机构2.2 主要技术参数说明偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构：原始参数升程（mm）升程运动角（0）升程运动规律升程许用压力角（0）回程运动角（0）回程运动规律回程许用压力角（0）远休止角（0）近休止角（0）60 150正弦加速度30 100余弦加速度40 60 502.3 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构运动简图课程设计第 4 页第三章 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构参数分析3.1 基圆半径的确定对于一定形式的凸轮机构，在推杆的运动规律选定后，该凸轮机构的压力角与凸
6、轮基圆半径的大小直接相关。基圆半径的计算公式 20tanesedsr3.2 从动件运动规律的选取原则从动件运动规律的选择或设计，涉及到许多因素。除了需要满足机械的具体工作要求外，还应使凸轮机构具有良好的动力特性，同时又要考虑所设计的凸轮廓线便于加工，这些因素又往往是互相制约的。因此在选择或设计运动规律时，必须根据使用场合、工作条件等分清主次，综合考虑。正弦加速度运动规律用于升停回停运动时，从动件在行程的起始和终止位置加速度无突变，因而无柔性冲击，有利于机构运转平稳。但它用于升停回停运动时，在推程与回程的连接点处，跃度从有限的正值变为负值，因而加速度曲线不连续。这种曲线要求机械加工的准确性高于其
7、他曲线。正弦加速度运动规律广泛用于中速凸轮机构，但不适于高速场合。余弦加速度运动规律消除了行程中间位置的加速度突变，且易于计算和加工，在中速时也能获得合理的从动件的运动。但当这种运动规律用于升停回停运动时，在行程的起始和终止位置因加速度突变而仍有柔性冲击。当这种规律用于升回升型运动时，则加速度曲线连续，没有柔性冲击。3.3 凸轮机构的偏距凸轮的转动方向和从动件的偏置方向不同，增大偏距。压力角的变化就不同。若推程压力角减小，则回程压力角将增大，即通过增加偏距来减小推程压力角，是以增大回程压力角为代价的。在设计凸轮机构时，如果压力角超过了许用值、而机械的结构空间又不允许增大基圆半径，则可通过选取从
8、动件适当的偏置方向来获取较小的推程压力角。即在移动滚子从动件盘形凸轮机构的情况下，选择从动件偏置的主要目的是为了减小机构推程时的压力角。课程设计第 5 页从动件偏置方向选择的原则是：若凸轮逆时针回转，则应使从动件轴线偏于凸轮轴心右侧；若凸轮顺时针回转，则应使从动件轴线偏于凸轮轴心左。3.4 凸轮轮廓设计实现从动件运动规律主要依赖于凸轮轮廓曲线形状，因而轮廓曲线设计是凸轮机构设计中的重要环节。凸轮机构设计的主要任务便是凸轮轮廓曲线的设计。传统的凸轮轮廓设计方法通常采用作图法或解析计算的方法描点。作图法虽简便易行，但其效率低，绘出的凸轮轮廓不够准确。所谓用解析法设计轮廓线，就是根据人们所要求的从动
9、件的运动规律和已知的机构参数，求出凸轮廓线的方程式，并精确地计算一出轮廓线上各点的坐标值。解析法绘出的凸轮轮廓误差相对较小，但计算量大。目前精确设计凸轮轮廓的方法有包络法、速度瞬心法、等距曲面法等等。包络法利用凸轮和从动件的几何关系导出接触点的轨迹方程；速度瞬心法利用凸轮和从动件瞬时速度中心确定凸轮和从动件在某一瞬时接触点的位置。课程设计第 6 页第四章 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构设计计算计算及说明 结果基圆半径的确定(1)20tanesedsr0002sinco1hsds将 代入（1）式得ds（2）20000 sintan2co ehehr 令： 2sintan2cos1 000hehf
10、其中： 代入15,3,5,6000ef tant2costan0020 ehhf 365ttan0h00220 sintan2 hhf 令： 得 f 05.3705.37课程设计第 7 页0020 tan2sin1tan2 ehhf 000 25461.ta1ta2costasin00hefr eheh 2000 cos1tan2si0 30.791.360rf时当 有 最 大 值时当 co10s02inhds20taeser 281.360r 计算及说明将 代入（2）式 得05.3781.60 结果 01.36.79r课程设计第 8 页281.360r凸轮推程方程：（正弦加速）推程: mh6
11、0升程运动角: 015升程运动规律: 正弦加速度升程许用压力角: 0302cos1hv022ina远休过程远休止角： 016ms01凸轮回程方程：（余弦加速）回程： 06回程运动角: 1回程运动规律: 余弦加速度回程许用压力角: 042cos10hs0inv202cosha0s课程设计第 9 页近休过程： 025ms凸轮行程图：课程设计第 10 页4.1 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构三视图课程设计第 11 页4.2 偏置直动尖顶从动件盘形凸轮机构理论轮廓图升程阶段 正弦加速度 回程阶段 余弦加速度升程角 行程 回程角 行程015-60-m031-260-0m0.116 58.5317020.
12、9053 054.270532.9181 2447.6336046.503 0539.2705511.7301 6300618.3871 02720.7295726.0146 812.36640833.9854 095.7295941.6129 31.46830148.2699 01053.4970257.08191359.09650459.884560远休阶段 远休角 近休阶段 近休角60-60m-01520-0m-0316课程设计第 12 页课程设计第 13 页结论课程设计第 14 页致谢课程设计第 15 页参考文献【1】孙桓， 陈作模。机械原理M。6 版。北京：高等教育出版社【2】邹惠君。机械运动方案设计手册【M】 。 北京；机械工业出版社【3】郁明山。现代机传动手册【M】 。 北京；机械工业出版社【4】孔午光。高速凸轮【M】 。 北京；高等教育出版社，1992【5】刘政昆。间歇运动机构【M】 。大连：大连理工大学出版社，1991
