机械原理课程设计凸轮设计

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机械原理课程教案—凸轮机构及其设计

机械原理课程教案—凸轮机构及其设计

机械原理课程教案一凸轮机构及其设计

一、教学目标及基本要求

1了解凸轮机构的基本结构特点、类型及应用,学会根据工作要求和使用场合选择凸轮机构。

2.了解凸轮机构的设计过程,对凸轮机构的运动学、动力学参数有明确的概念。

3.掌握从动件常用运动规律的特点及适用场合,了解不同运动规律位移曲线的拼接原则与方法。

4.掌握凸轮机构基本尺寸设计的原则,学会根据这些原则确定移动滚子从动件盘形凸轮机构的基圆半径、滚子半径和偏置方向,摆动从动件盘形凸轮机构的摆杆长、中心距以及移动平底从动件平底宽度。

5.熟练掌握应用反转法原理设计平面凸轮廓线,学会凸轮机构的计算机辅助设计方法。

二、教学内容及学时分配

第一节概述

第二节凸轮机构基本运动参数设计

第三节凸轮机构基本尺寸设计(第一、二、三节共2学时)第四节凸轮轮廓曲线设计(15学时)

第五节凸轮机构从动件设计(1学时)

第六节凸轮机构的计算机辅助设计(0.5学时)

三、教学内容的重点和难点

重点:

1.凸轮机构的型式选择。

2.从动件运动规律的选择及设计。

3.盘形凸轮机构基本尺寸的设计,凸轮轮廓曲线设计的图解法和解析法。

4.从动件的设计,包括高副元素形状选择,滚子半径和平底宽度的确定。

难点:

凸轮轮廓曲线设计的图解法

四、教学内容的深化与拓宽

空间凸轮机构与高速凸轮机构简介。

五、教学方式与手段及教学过程中应注意的问题

充分利用多媒体教学手段,围绕教学基本要求进行教学。

在教学过程中应强调凸轮机构的运动学参数与结构参数的概念及其选用设计;应用反转法原理进行凸轮轮廓曲线的图解法设计时凸轮转角的分度,要注意从动件反转方向;正确确定偏置移动从动件凸轮机构在反转过程中从动件所依次占据的位置线;滚子从动件凸轮机构理论轮廓曲线与实际轮廓曲线的联系和区别等。要注意突出重点,多采用启发式教学以及教师和学生的互

机械原理课程设计凸轮机构设计报告

机械原理课程设计凸轮机构设计报告

凸轮机构设计报告

(题号:6-C)

班级:

学号:

姓名:

完成日期:2010-12-6

目录

1.题目及原始数据 (3)

2.推杆运动规律及凸轮廓线方程 (3)

3.计算程序 (4)

4.计算结果及分析 (7)

5.凸轮机构图 (14)

6.体会及建议 (14)

7.参考书,后附计算程序框图 (15)

一、题目及原始数据

试用计算机辅助设计完成下列摆动滚子滚子推杆盘形凸轮机构的设计,已知数据如下表所示。凸轮沿逆时针方向作匀速转动。

表1 凸轮机构的推杆运动规律

表2 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程段的凸轮转角

表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

二、推杆运动规律及凸轮廓线方程:

推程(等加速段):φ=2φmδ/δ02

推程(等减速段):φ=φm-2φm(δ0-δ)2/δ02

回程(余弦加速):φ=φm[1+cos(πδ/δ0’)]/2

凸轮理论廓线方程:x=l OA sinδ-l AB sin(δ+φ+φ0)

y=l OA cosδ-l AB cos(δ+φ+φ0)

式中,φ0为推杆的初始位置角,其值为:

φ0=arcos[(l OA 2+l AB 2-r 02)/2l OA l AB ]

凸轮实际廓线方程

x=x-r r cos θ y=y-r r sin θ

sin θ=(dx/d δ)/2

2

)/()/(δδd dy d dx + cos θ=-(dy/d δ)2

2

)/()/(δδd dy d dx +

三、计算程序(用MATLAB 编写):

四、计算结果及分析

X = Y =

8 XP = YP =

alphamax1 =

alphamax2 =

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构

偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构

河北工程大学机电学院机械原理课程设计

说明书

设计题目:偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构

班级:

姓名:

学号:

目录

(一)设计题目及设计思路 (1)

(二)凸轮基圆半径及滚子尺寸的确定 (1)

(三)原始数据分析…………

(四)从动杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (3)

(五)凸轮机构的廓线设计原理 (4)

(六)图解法设计盘型凸轮机构……………

(七)检验压力角是否满足许用压力角的要求 (7)

(八)机构示意简图 (8)

(九)计算机源程序………

(十)计算机程序结果及分析 (12)

(一)机械原理课程设计的目的和任务

一、机械原理课程设计的目的:

1、机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。其目的在于:

进一步巩固和加深所学知识;

2、培养学生运用理论知识独立分析问题、解决问题的能力;

3、使学生在机械的运动学和动力分析方面初步建立一个完整的概念;

4、进一步提高学生计算和制图能力,及运用电子计算机的运算能力。

二、机械原理课程设计的任务:

1、偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构

2、采用图解法设计:凸轮中心到摆杆中心A的距离为20mm,凸轮以逆时针方向等速回转,摆杆的运动规律如表:

3、设计要求:

①升程过程中,限制最大压力角αmax≤30º,确定凸轮基园半径r0

②合理选择滚子半径rr

③选择适当比例尺,用几何作图法绘制从动件位移曲线,并画于图纸上;

④用反转法绘制凸轮理论廓线和实际廓线,并标注全部尺寸(用A2图纸)

⑤将机构简图、原始数据、尺寸综合方法写入说明书

4、用解析法设计该凸轮轮廓,原始数据条件不变,要写出数学模型,编制程序并打印出结果

机械原理课程设计滚子从动件凸轮机构

机械原理课程设计滚子从动件凸轮机构

机械原理

课程设计说明书

课程名称:机械原理课程设计

设计题目:滚子从动件凸轮机构院系:机电工程系学生姓名:

学号:

专业班级:

指导教师:

年月日

一、机械原理课程设计的目的和任务

一、机械原理课程设计是一个重要的实践性教学环节,其目的在于进一步巩

固和加深所学知识;

二、培育学生运用理论知识独立分析问题,解决问题的能力;

3、使学生在机械的运动学和动力分析方面初步成立一个完整的概念;

4、进一步提高学生计算和制图能力。

二、机械原理课程设计的任务

假设无碳小车前轮转向依托凸轮机构调剂,示用意以下图所示,试用图解法设计该凸轮机构;要求滚子从动件。

图1 凸轮机构示用意

图中:a—前轮与凸轮的中心距;e—凸轮偏心距;f—前轮中心与导路距离。

α—操纵杆摆角。

表1 原始数据表

中心距a偏心距e导路距离f控制杆摆角α推程运动规律回程运动规律

三、设计要求

一、确信适合的从动件长度,合理选择滚子半径;

二、选择适当的比例,用作图法绘制从动件位移线图,并画在图纸上;

3、用反转法绘制凸轮的理论轮廓与实际轮廓,用A4图纸。

四、原始数据分析

表2 相关参数表

一、从动件推程运动方程

二、从动件远休程运动方程

3、从动件回程运动方程

4、从动件近休程运动方程

五、绘制从动件运动线路图

表1 从动件推程位移数据表

表2 从动件回程位移数据表

六、依照压力角确信凸轮的基圆半径。

七、滚子从动件滚子半径的确信。

八、依照反转法绘制凸轮轮廓曲线。

机械原理课程设计

机械原理课程设计

机械原理课程设计说明书

题目:运动轨迹为字母P的

联动凸轮组合机构设计

学生姓名:

学号:

专业:机械设计制造及其自动化

学生姓名:

学号:

专业:机械设计制造及其自动化

指导教师:

2015 年7 月29 日

目录

一、机构简介……………………………………..…………………..…..…………………..2

二、设计任务……………………………………..…………………..…..…………………..2

三、设计方案内容

3.1 联动凸轮机构基本要素的确定 (2)

3.1.1 凸轮类型的选择 (2)

3.1.2 推杆类型的选择 (2)

3.1.3 凸轮基本尺寸的确定 (3)

3.2 目标轨迹的设计 (3)

3.3 运动轨迹各点凸轮转角与推杆位移的关系 (3)

3.4 从动件推杆的运动规律 (4)

3.5 运动轨迹的散点图以及X坐标和Y坐标的散点图 (4)

3.6 凸轮推杆位移与凸轮转角关系图 (6)

四、联动凸轮轮廓曲线的设计 (7)

4.1 横向凸轮的设计 (7)

4.2 纵向凸轮的设计 (7)

五、联动凸轮组合机构机构简图 (9)

六、课程设计总结 (9)

运动轨迹为字母“P”的联动凸轮组合机构设计一、机构简介

凸轮机构广泛应用于各类机械,特别是自动机和自动控制装置中。如内燃机的配汽缸、自动机床的的进刀机构、电子机械、自动送料机构等等。而凸轮机构的最大优点就是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线就可以使推杆得到各种预期的运动规律,而且响应快速,机构简单紧凑。正因如此,凸轮机构不可能被数控和电控等装置所完全代替。

在许多生产设备中,为了实现预定的特殊运动轨迹,常采用由两个凸轮机构组成的能实现目标运动轨迹的组合机构,称之为联动凸轮组合机构。

机械原理课程设计凸轮机构设计说明书

机械原理课程设计凸轮机构设计说明书

全面探究凸轮机构设计原理及方法凸轮机构是一种常用的机械传动装置,通过凸轮和摆杆的配合组成,具有可逆性、可编程性和高精度的特点。本文将从设计原理、设计方法和优化策略三个方面探究凸轮机构设计的要点。

一、设计原理

凸轮机构的设计原理是在摆杆与凸轮配合时,摆杆可以沿凸轮轮廓实现规定的运动规律,如直线运动、往返运动和旋转运动等。凸轮可以根据运动轨迹、运动频率和运动速度等要求,通过凸轮轮廓的设计来完成。凸轮轮廓的设计包括了初步设计、动力学分析、运动规划等步骤。

二、设计方法

凸轮机构的设计方法包括手工绘图及设计软件辅助。手工绘图是传统的凸轮轮廓设计方法,适用于简单的凸轮机构,如往复式转动机构、转动转动机构等;而对于复杂的凸轮机构,可以利用计算机辅助设计软件,如ProEngineer、CATIA、AutoCAD等,进行三维建模、运动模拟和优化设计。此外,对于凸轮机构的设计还需要考虑到强度计算、可靠性分析等相关问题。

三、优化策略

凸轮机构的设计优化策略主要包括凸轮轮廓的形状优化、摆杆的长度优化和机构传动效率的优化等。凸轮轮廓的形状优化通常是通过

Cycloid、Involute、Bezier等曲线的拟合来实现;摆杆的长度优化可以通过数学模型来建立,利用遗传算法、粒子群算法等优化算法进行

求解;传动效率的优化可以通过轮廓优化、材料优化、润滑优化等途

径来进行。

凸轮机构的设计是机械工业中非常重要的一环,它涉及到运动学、动力学、力学等多个学科的知识,需要学习者在多方面进行深入研究

和实践。通过对凸轮机构的深入探究,我们可以更好地理解机械原理

机械原理课程设计 牛头刨床凸轮机构

机械原理课程设计 牛头刨床凸轮机构

机械原理课程设计

设计题目:牛头刨床凸轮机构

班级:加工06-2班

姓名:井源

指导教师:席本强何凡

目录1.设计题目及参数2.数学模型的建立3.程序框图

4.程序清单及运行结果5.设计总结

6.参考文献

1设计题目与参数

已知摆杆9为等加速等减速运动规律,其推程运动角φ=70,远休止角φs =10,回程运动角φ΄=70,摆杆长度l 09D =125,最大摆角φmax =15,许用压力角[α]=40,凸轮与曲线共轴。 要求:

(1) 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图(用

方格纸绘制),也可做动态显示。

(2) 确定凸轮的基本尺寸,选取滚子半径,画出凸轮

的实际廓线,并按比例绘出机构运动简图。 (3) 编写计算说明书。

2数学模型

(1) 推程等加速区

当2/0ϕδ≤≤时 2

2max /21ϕδϕ=m (角位移) 2

max /4ϕδϕω=(角速度)

2max /4ϕϕε=(角加速度)

(2) 推程等减速区

当ϕδϕ≤<2/时 22max max /)(21ϕδϕϕϕ--=m (角位移)

2max /)(4ϕδϕϕω-=(角速度) 2max /4ϕϕε-=(角加速度) (3) 远休止区

当s ϕϕδϕ+≤

0=ε(角加速度)

(4) 回程等加速区 当

/

ϕϕϕδϕϕ'++≤<+s s 时

22max max /)(21ϕϕϕδϕϕ'---=s m (角位移)

2max /)(4ϕϕϕδϕω'---=s (角速度)2max /4ϕϕε'-=(角加

速度)

(5) 回程等减速区 当

ϕϕϕδϕϕϕ'

++≤<'++s s 2/时

22max /)(21ϕδϕϕϕϕ'-'++=s m (角位移)

机械原理课程设计完整版

机械原理课程设计完整版

机械原理课程设计

说明书

学生姓名:

学号:201141100

系别:机械工程学院

专业班级:机械设计制造及其自动化1班指导教师:教授

起止时间:2013年12月23—27日

东莞理工学院

目录

第一章内容介绍

1-1 机构简介 (1)

1-2 设计数据 (1)

1-3 机构简图 (2)

第二章六杆机构设计

2-1 设计内容 (3)

2-2 设计数据 (4)

2-3 设计运动分析 (5)

第三章凸轮设计

3-1 设计内容 (7)

3-2 图解法设计 (7)

3-3 凸轮机构的计算机辅助设计 (10)

第一章内容介绍

1.机构简介

压床是应用广泛的锻压设备,用于钢板矫直、压制零件等。如图所示为某压床的运动示意图。其中,六杆机构ABCDEF为其主体机构,电动机经联轴器带动减速器的三对齿轮(z l-z2, z3-z4, z5-z6)将转速降低,然后带动压床执行机构(六杆机构ABCDEF)的曲柄1转动,六杆机构使滑块5克服阻力F r而上下往复运动,实现冲压工艺。为了减小主轴的速度波动,在曲轴A上装有飞轮,在曲柄轴的另一端装有供润滑连杆机构各运动副用的油泵凸轮。

2.设计数据: 设计数据见表1和表2。

表1 六杆机构的设计数据

表2 凸轮机构的设计数据

参数

转角θ

(度) 序号偏距

e

(mm)

基圆半径

r(mm)

滚子半径

r

r(mm)

行程

h (mm)

推程运动角

δ( )

远休止角

01

δ( )

回程运动角

'

δ( )

近休止角

02

δ( )

0 1 19 37 10 60 10 30 150 30 120 60

2 20 38 10 40 10 35 140 60 90 70

机械原理课程设计报告凸轮机构

机械原理课程设计报告凸轮机构

目录

(一)机械原理课程设计的目的和任务 (2)

(二)从动件(摆杆)及滚子尺寸的确定 (4)

(三)原始数据分析 (5)

(四)摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (6)

(五)程序方框图 (8)

(六)计算机源程序 (9)

(七)程序计算结果及其分析 (14)

(八)凸轮机构示意简图 (16)

(九)心得体会 (16)

(十)参考书籍 (18)

(一)机械原理课程设计的目的和任务

一、机械原理课程设计的目的:

1、机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。其目的在于:

进一步巩固和加深所学知识;

2、培养学生运用理论知识独立分析问题、解决问题的能力;

3、使学生在机械的运动学和动力分析方面初步建立一个完整的概念;

4、进一步提高学生计算和制图能力,及运用电子计算机的运算能力。

二、机械原理课程设计的任务:

1、摆动从动件杆盘型凸轮机构

2、采用图解法设计:凸轮中心到摆杆中心A的距离为160mm,凸轮以顺时针方向等速回转,摆杆的运动规律如表:

3、设计要求:

①确定合适摆杆长度

②合理选择滚子半径rr

③选择适当比例,用几何作图法绘制从动件位移曲线并画于图纸上;

④用反转法绘制凸轮理论廓线和实际廓线,并标注全部尺寸(用A2图纸)

⑤将机构简图、原始数据、尺寸综合方法写入说明书

4、用解析法设计该凸轮轮廓,原始数据条件不变,要写出数学模型,编制程序并打印出结果

备注:

1、尖底(滚子)摆动从动件盘形凸轮机构压力角:

00[cos()]tan sin()

d l

a l d a ψψψϕ

αψψ+-=

+

在推程中,当主从动件角速度方向不同时取“-”号,相同时取“+”号。

凸轮轮廓课程设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计

凸轮轮廓课程设计对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计

广东工业大学华立学院

课程设计(论文)

课程名称机械原理课程设计

题目名称对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计

学生学部(系)机电工程学部

专业班级10机械2班

学号 (40)

学生姓名~开

指导教师

2012年06月30日

广东工业大学华立学院

课程设计(论文)任务书

一、课程设计(论文)的内容

通过利用AutoCAD软件、AutoCAD二次开发技术绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓,用图解法进行对心直动平底从动件盘形凸轮机构的设计,计算出平底推杆平底尺寸长度,最后查验压力角是不是知足许用压力角的要求。

1)二、课程设计(论文)的要求与数据

1.用图解法设计盘形凸轮机构,并用CAD画出凸轮轮廓。

2.用图解法设计盘形凸轮机构,并求出平底推杆平底尺寸长度。

3.按照从动件的运动规律计算出位移并绘画该曲线在图纸上;

4.查验压力角是不是知足许用压力角的要求;

5.编写课程设计说明书

三、课程设计(论文)应完成的工作

1.绘制对心直动平底从动件盘形凸轮轮廓机构的设计简图。

2.绘制出从动件的位移曲线图。

3.查验压力角是不是知足许用压力角的要求而且计算出平底推杆平底尺寸长

度。

4.完成课程设计说明书。

四、课程设计(论文)进程安排

五、应搜集的资料及主要参考文献

[1] ]孙恒.机械原理(第七版)[M] .北京:高等教育出版社,2006

[2]孙恒.机械原理(第六版)[M] .北京:高等教育出版社,2001

[3]曹金涛.凸轮机构设计[M].北京:机械工业出版社,1985.

[4]管荣法.凸轮与凸轮机构基础.[M] 北京:国防工业出版社,1985

机械原理凸轮课程设计--摆动滚子从动件盘形凸轮机构

机械原理凸轮课程设计--摆动滚子从动件盘形凸轮机构

机械原理课程设计

目录

1.设计题目及要求--------------------------------------------------------------------P3

2.设计目的------------------------------------------------------------------------------P3

3.设计过程与思路----------------------------------------------------------------------P4

4.从动件运动规律设计--------------------------------------------------------------P5

5.凸轮基本尺寸设计-------------------------------------------------------------------P8

6.凸轮廓线设计------------------------------------------------------------------------P9

7.校核压力角和凸轮廓线是否出现运动失真现象------------------------P10

8.改进设计------------------------------------------------------------------------------P11

9.绘制机构工作图-------------------------------------------------------------------P11

机械原理课程设计-牛头刨床(完整图纸)

机械原理课程设计-牛头刨床(完整图纸)

机械原理课程

设计说明书

系部名称: 机电系

专业班级: 04机制三班

姓名:

学号: **********

目录

概述 (3)

设计项目...............................1.设计题目 (4)

2.机构简介 (4)

3.设计数据 (4)

设计内容...............................1.导杆机构的设计 (5)

2.凸轮机构的设计 (12)

3.齿轮机构的设计 (17)

设计体会 (20)

参考文献 (21)

附图·····························

概述

一、机构机械原理课程设计的目的:

机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的

机械运动学和动力学分析与设计的训练,是本课程的一个重要实践环节。其基本目的在于:

(1)进一步加深学生所学的理论知识,培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力。

(2)使学生对于机械运动学和动力学的分析设计有一较完整的概念。

(3)使学生得到拟定运动方案的训练,并具有初步设计选型与组合以及确定传动方案的能力。

(4)通过课程设计,进一步提高学生运算、绘图、表达、运用计算机和查阅技术资料的能力。

二、机械原理课程设计的任务:

机械原理课程设计的任务是对机械的主体机构(连杆机构、凸轮机构、齿轮机构以及其他机构)进行设计和运动分析、动态静力分析,并根据给定机器的工作要求,在此基础上设计凸轮、齿轮;或对各机构进行运动分析。要求学生根据设计任务,绘制必要的图纸,编写说明书。

三、械原理课程设计的方法:

机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰、直观;解析法精度较高。根据教学大纲的要求,本设计主要应用图解法进行设计。

机械原理课程设计凸轮机构

机械原理课程设计凸轮机构

机械原理课程设计凸轮机构

一、课程设计目标

本课程设计旨在通过对凸轮机构的学习,使学生了解凸轮机构的基本工作原理、结构特点和应用领域,掌握凸轮机构的设计和分析方法,培养学生的机械原理分析和设计能力。

二、课程设计内容

1. 凸轮机构的基本概念和分类

(1)凸轮机构的定义和基本概念

(2)凸轮机构的分类和特点

2. 凸轮机构的工作原理和运动分析

(1)凸轮机构的工作原理和运动规律

(2)凸轮机构的运动分析方法

3. 凸轮机构的设计和优化

(1)凸轮机构的设计原则和方法

(2)凸轮机构的优化设计方法

4. 凸轮机构的应用和发展

(1)凸轮机构在机械传动系统中的应用

(2)凸轮机构的发展趋势和前景

三、教学方法

本课程采用多种教学方法,包括课堂讲授、案例分析、实验演示、课外阅读和小组讨论等。通过多种教学手段,引导学生深入理解和掌握凸轮机构的基本原理和设计方法,提高学生的分析和设计能力。

四、教学评价

本课程的教学评价主要包括平时作业、课堂表现、实验报告和期末考试等。通过对学生的综合评价,评估学生的学习成果和能力提高情况,为学生提供有效的反馈和指导。

五、参考教材

1.《机械设计基础》(第四版),郑育新、刘道玉编著,清华大学出版社,2017年。

2.《机械原理》(第五版),唐光明编著,高等教育出版社,2018年。

3.《机械设计手册》(第三版),机械工业出版社,2015年。

六、教学进度安排

本课程的教学进度安排如下:

第一周:凸轮机构的基本概念和分类

第二周:凸轮机构的工作原理和运动分析

第三周:凸轮机构的设计和优化

第四周:凸轮机构的应用和发展

机械原理课程设计凸轮机构

机械原理课程设计凸轮机构

凸轮机构工作原理
凸轮机构通过凸轮与从动件 的接触,实现从动件的位移 和运动
凸轮机构由凸轮、从动件和 机架组成
凸轮机构的工作原理是利用 凸轮的轮廓曲线,使从动件
产生预定的运动
凸轮机构的应用广泛,如汽 车、机床、机器人等领域
凸轮机构分类
按照凸轮运动规律分类:等 速运动凸轮、等加速运动凸 轮、等减速运动凸轮等
材料类型:金属、塑料、橡 胶等
材料应用:汽车、机械、电 子等行业
凸轮机构的润滑与密封
润滑油选择:根据工作环境和温度 选择合适的润滑油
密封材料:选择耐高温、耐磨、耐 腐蚀的密封材料
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
润滑方式:采用滴油、喷油或浸油 等方式进行润滑
密封结构:采用迷宫式、填料式或 机械式密封结构进行密封
仿真结果分析: 对仿真结果进行 定性和定量分析, 如运动规律、运 动稳定性等
优化方案:根据 仿真结果提出优 化方案,如调整 凸轮参数、改变 凸轮形状等
优化效果评估: 对优化后的凸轮 机构进行仿真, 评估优化效果, 如提高运动精度、 降低振动等
优化设计方案提出
凸轮机构运动仿真:通过计算机模拟,观察凸轮机构的运动情况 优化目标:提高凸轮机构的效率、稳定性和可靠性 优化方法:采用优化算法,如遗传算法、粒子群算法等 优化结果:得到最优的凸轮机构设计方案,提高机构的性能和效率

机械原理课后答案——第五章 凸轮机构及其设计

机械原理课后答案——第五章 凸轮机构及其设计

9-8
作出凸轮的理论 廓线和凸轮的基圆。 以A’为圆心,A到滚子 中心的距离为半径作 圆弧,分别交基圆和 理论廓线于C、C’点, 则C’A’C为所求的位 移角。
过C’作公法线 O’C’,过C’作A’C’的 垂线,则两线的夹角 为所求的压力角。
9-9 解:采用等加速等减速运动规律,可使推杆推程阶段 最大加速度最小。其运动线图如下:
从动件所受正压力方向: 滚子中心与凸轮几何中心的 连线。
力作用点的速度方向: 沿移动副导路方向。
1) 凸轮从图示位置转过90º 后推杆的位移; 图示位置推杆的位移量S0应 是沿推杆的导路方向(与偏距圆 相切)从基圆开始向外量取。 凸轮从图示位置转过90º 后 推杆的位移等于推杆从图示位 置反转90º 后的位移。 推杆从图示位置反转90º 后 的导路方向仍于与偏距圆相切。 其位移量S1 仍是沿推杆的导路 方向从基圆开始向外量取。 凸轮从图示位置转过90º 后推杆的位移:S=S1 -S0
2) 标出图b 推杆从图示位置升高位移s 时,凸轮的转角和 凸轮机构的压力角。
应用反转法求出推杆从 图示位置升高位移s 时,滚子 中心在反转运动中占据的位置。
由于滚子中心所在的推 杆导路始终与偏距圆相切,过 滚子中心作偏距圆切线,该切 线即是推杆反转后的位置。
9-8
作AOA’=90º ,并 使AO=A’O,则A’为推 杆摆动中心在反转过程 中占据的位置。 作出凸轮的理论廓线和 凸轮的基圆。以A’为圆 心,A到滚子中心的距 离为半径作圆弧,交理 论廓线于C’点,以C’为 圆心,r为半径作圆弧 交凸轮实际廓线于B’点。 则B’点为所求。
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机械原理课程设计
编程说明书
设计题目:牛头刨床凸轮机构
指导教师:王琦王春华
设计者:雷选龙
学号:0807100309
班级:机械08-3
2010年7月15日
辽宁工程技术大学
机械原理课程设计任务书(二)
姓名雷选龙专业机械工程及自动化班级机械08-3班学号0807100309
一、设计题目:牛头刨床凸轮机构设计
六参考文献-----------------------------------------------------15
一设计任务与要求
已知摆杆9为等加速等减速运动规律,其推程运动角φ=70,远休止角φs=10,回程运动角φ?=70,摆杆长度l09D=125,最大摆角φmax=15,许用压力角[α]=40,凸轮与曲线共轴。
Q_Q[1]=-4*Q_max*(Q_h-Q+Q_t+Q_s)/(Q_h*Q_h);
Q_Q[2]=4*Q_max/(Q_h*Q_h);
}
if(Q>Q_t+Q_s+Q_h&&Q<=360)
{
Q_Q[0]=K*0;
Q_Q[1]=0;
Q_Q[2]=0;
}
}
voidDraw(floatQ_m)
{
floattt,x,y,x1,y1,x2,y2,x3,y3,x4,y4,dx,dy;
lineto(260+20*cos(240*K),240-20*sin(240*K));
Q_Q[2]=-4*Q_max/(Q_t*Q_t);
}
if(Q>Q_t&&Q<=Q_t+Q_s)
{
Q_Q[0]=K*Q_max;
Q_Q[1]=0;
Q_Q[2]=0;
}
if(Q>Q_t+Q_s&&Q<=Q_t+Q_s+Q_h/2)
{
Q_Q[0]=K*(Hale Waihona Puke Baidu_max-2*Q_max*(Q-Q_t-Q_s)*(Q-Q_t-Q_s)/(Q_h*Q_h));
3)编写出计算说明书。
指导教师:
开始日期:2010年07月10日完成日期:2010年07月16日
一设计任务及要求-----------------------------------------------2
二数学模型的建立-----------------------------------------------2
Q_Q[1]=-4*Q_max*(Q-Q_t-Q_s)/(Q_h*Q_h);
Q_Q[2]=-4*Q_max/(Q_h*Q_h);
}
if(Q>Q_t+Q_s+Q_h/2&&Q<=Q_t+Q_s+Q_h)
{
Q_Q[0]=K*(2*Q_max*(Q_h-Q+Q_t+Q_s)*(Q_h-Q+Q_t+Q_s)/(Q_h*Q_h));
Q_Q[1]=4*Q_max*Q/(Q_t*Q_t);
Q_Q[2]=4*Q_max/(Q_t*Q_t);
}
if(Q>Q_t/2&&Q<=Q_t)
{
Q_Q[0]=K*(Q_max-2*Q_max*(Q-Q_t)*(Q-Q_t)/(Q_t*Q_t));
Q_Q[1]=4*Q_max*(Q_t-Q)/(Q_t*Q_t);
三程序框图
四程序清单及运行结果
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#definel
#defineAa40
#definer_b50
#definerr
#defineK180)
#definedt
floatQ_max,Q_t,Q_s,Q_h;
floatQ_a;
doubleQQ[3];
circle(240,240,3);
circle(240+L*sin(50*K)+4*cos(240*K),240+L*cos(50*K)-4*sin(240*K),3);
moveto(240,240);
lineto(240+20*cos(240*K),240-20*sin(240*K));
三程序框图--------------------------------------------------------5
四程序清单及运行结果-----------------------------------------6
五设计总结-------------------------------------------------------14
因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距离,即法向距离处处相等,都为滚半径 rT.故将理论廓线上的点沿其法向向内测移动距离rr即得实际廓线上的点B(x1,y1).由高等数学知,理论廓线B点处法线nn的斜率应为
根据上式有:
可得
实际轮廓线上对应的点B(x,y)的坐标为
此即为凸轮工作的实际廓线方程,式中“-”用于内等距线,“+”用于外等距线。
doubleL,pr;
floate[1500],f[1500],g[1500];
voidCal(floatQ,doubleQ_Q[3])
{
Q_max=15,Q_t=70,Q_s=10,Q_h=70;
if(Q>=0&&Q<=Q_t/2)
{
Q_Q[0]=K*(2*Q_max*Q*Q/(Q_t*Q_t));
当 时
角位移 角速度 角加速度
4回程等加速区
当 时
角位移
角速度 角加速度
5回程等减速区
当 时
角位移
角速度
角加速度
6近休止区
角位移 角速度 角加速度
如图选取xOy坐标系,B1点为凸轮轮廓线起始点。开始时推杆轮子中心处于B1点处,当凸轮转过角度时,摆动推杆角位移为,由反转法作图可看出,此时滚子中心应处于B点,其直角坐标为:
(1)要求:计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图(用方格纸绘制),也可做动态显示。
(2)确定凸轮的基本尺寸,选取滚子半径,画出凸轮的实际廓线,并按比例绘出机构运动简图。
(3)编写计算说明书。
二机构的数学模型
1推程等加速区
当 时
角位移
角速度 角加速度
2推程等减速区
当 时
角位移
角速度 角加速度
3远休止区
二、系统简图:
三、工作条件
已知:摆杆9为等加速等减速运动规律,其推程运动角 ,远休止角 ,回程运动角 ,摆杆长度 ,最大摆角 ,许用压力角 (参见表2-1);凸轮与曲柄共轴。
四、原始数据
凸轮机构设计
°
°
15
125
40
70
10
70
五、要求:
1)计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。
2)确定凸轮机构的基本尺寸,选取滚子半径,画出凸轮实际廓线,并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。
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