机械原理凸轮设计C

机械原理课程设计

说明书

题目：双联凸轮写“C”机构

学院：xxxxxxxxxxxxxxxxx

班级：xxxxxxxxxxxxx

姓名：xxxxxxxxxxx

学号：xxxxxxxxxxxxx

指导教师：xxxxxxxxx

2015年1月23日

一．设计任务…………………………………………二．原始数据设计及设计要求………………………三．设计方案分析……………………………………四．设计内容…………………………………………五．设计小结…………………………………………六．参考文献…………………………………………

一．设计任务

设计能写出英文字母C的凸轮写字机构。且该机构由两凸轮连续回转的协调配合及相应的连杆，控制绘图部件画出英文字母C。

二．原始数据设计及设计要求

1. C字高60mm(y方向)。

2. C字宽45mm(x方向)。

3. 机构体积小，质量轻，工作可靠，启动或停顿时冲击小。

三．设计方案分析

1. 方案一：两对心直动尖顶推杆盘形凸轮写字机构。

尖顶推杆虽然构造简单，但易磨损，且启动或停顿时冲击大。

2. 方案二：两对心直动滚子推杆盘形凸轮写字机构。

滚子与凸轮间为滚动摩擦，磨损小，传动精度高，冲击小。

3. 方案选择：通过对上述两种方案分析比较，选用方案二。

四、设计内容

目标C曲线

通过作图工具，得到想要的C曲线如下图所示

该“C”曲线为一段半径是30mm的圆弧的一部分。由于双联凸轮机构的特性，作出的曲线应为封闭图形。所以要用一条线段将“C”的首尾相连，即得到如图所示的曲线。

数据处理

通过建立如图所示的坐标系，得到X的相对偏移量和X=X(Φ)和Y的相对偏移量和Y=Y(Φ)。并建立如下的表格。

X=X(Φ) [数据取自“角度φ”和“X方向位移量”] 并用光滑曲线将各个坐标点连接起来，如下图所示。

Y=Y(Φ) [数据取自“角度φ”和“Y方向位移量”] 并用光滑曲线将各个坐标点连接起来，如下图所示。

再取基圆半径为50mm，滚子半径为5mm，经计算，得到X、Y凸轮实际廓线的数据，并根据数据得到如下的凸轮实际廓线图。得X凸轮实际轮廓线

得Y凸轮实际轮廓线

机构总体示意图

通过PS制图软技术，得到最终的机构示意图如下图所示，X，Y 凸轮沿顺时针以相同且恒定的角速度匀速旋转，便能够实现C曲线的绘制。

经检验，能合成所需曲线“C”，且满足推回程压力角和基圆半径在合适的范围。

五．设计小结

这次机械原理课程设计，我的任务是设计一个双联凸轮机构，用来画出一个字母“C”，刚开始觉得C挺简单的，打算做个半圆，后来一想这样的话就太不像平常写的字母了。于是我就另外向外各延伸了30度,才得到现在的C曲线。这次在凸轮设计环节，通过别的同学知道了office里有一个雷达图的工具，特别好用，只要输入数据，就能得到对应的凸轮，这样比手画的更加精准，而且整个报告也能加整洁非常好的方法。后来在处理数据的时候，通过用excel里的函数，计算量减轻了不少，而且也对软件的操作更熟悉了，感觉收获很多。但在设计过程中，凸轮总是出现尖点现象，后来跟老师打电话，才知道是数据处理的问题，偏移量的连接曲线应该平滑，才能得到尖点小的凸轮。通过这一次看似小小的设计，我找到了许多自己知识上的不足之处，也学到了很多知识，是非常有收获的。

六．参考文献

[1] 《机械原理》（第八版）孙恒陈作模葛文杰

北京：高等教育出版社 2013.5

[2] 《机械原理课程设计指导书》戴娟

北京：高等教育出版社 2011.1