凸轮机构大作业 (修复的)

凸轮机构设计

摆动滚子推杆盘形凸轮机构

（题号：7-A）

班级：机制

学号：**********

姓名：

同组其他人员（2010012444）

完成日期：2011年11月19日

1、题目及原始数据及其要求

凸轮机构大作业题目

利用计算机辅助设计完成下列摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向做匀速转动。

表1 凸轮机构的从动件运动规律

表2 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角

表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

要求：每两人一组，每组中至少打印出一份源程序。每人都要打印：原始数据；凸轮理论轮廓曲线和实际轮廓曲线的坐标值；推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮相应的转角，凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；凸轮的基圆半径。整个设计过程所选取的计算点数N=72~120。利用计算机绘出凸轮的理论轮廓曲线和实际轮廓曲线。

凸轮大作业的内容和要求

凸轮大作业应计算正确、完整，文字简明通顺，撰写整齐清晰，并按照以下内容及顺序编写：

1、题目及原始数据；

2、推杆的运动规律及凸轮廓线方程；

3、计算程序；

4、计算结果及分析；

5、凸轮机构图（包括推杆及凸轮理论和实际廓线，并标出有关尺寸及计算结果；

6、体会及建议；

7、参考书；

8、计算程序框图。

最后作出封面和封底左侧为装订线装订成册。

注：滚子摆动推杆盘形凸轮机构的压力角α计算公式为：

)

sin(])cos([tan 00ϕϕϕϕδ

ϕ

α+-+=

OA AB OA AB L l l d d l

且当摆动推杆的角速度ω2与ω1异向时，上式方括号前取减号；当ω2与ω1同向时，取加号。φ0为推杆初位角，可有以下公式计算获得：

AB

OA AB OA l l r l l 2cos 2

0220++=

ϕ

2、 摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程

理论轮廓： 理论轮廓坐标：

0sin sin()

OA AB x l l δδϕϕ=-++

0cos cos()OA AB y l l δδϕϕ=-++

222

00arccos 2OA AB OA AB

l l r l l ϕ+-=

πϕ

15

2max

=

δ应分段计算 近休止阶段：

]

3

,0[0

3

1

01

π

ϕπ

δ

δ===

推程阶段：余弦加速度运动

]

3/2,0[2/)]/cos(1[3

/22

02

2

max

02

ππ

ϕπδ

δ

δϕ

δ=-=

=

远休止阶段：

]

2/,0[2

/3

max

03

πϕπδϕ

δ

==

=

回程阶段：正弦加速度运动

]

2/,0[2

/4

max

04

πϕπδ

ϕ

δ

==

=

推程段的压力角和回程段的压力角：

00[cos()]

arctan

sin()

AB OA AB OA d l l l d L ϕ

ϕϕδ

αϕϕ+-=+

（参考课本167例9-1）取计算间隔为5度，将以上各值代入式（a ）计算理论轮

廓曲线上各点的坐标值。

注意：

1012

01023

0102034

==+=++=δδδδδδδδδδδδδδ+++在近休止阶段在推程阶段在远休止阶段在回程阶段

求工作轮廓坐标

0'sin sin()cos OA AB t x l l r δδϕϕθ

=-++-

0'cos cos()sin OA AB t y l l r δδϕϕθ=-++-

其中：

sin (/)/dx d θδ=

cos (/)/dy d θδ=-

近休止阶段：]3/,0[1

πδ

=

110110/cos cos()(1/)/sin sin()(1/)OA AB OA AB dx d l l d d dy d l l d d δδδϕϕϕδδδδϕϕϕδ=-+++=-++++

/0d d ϕϕδ==

推程阶段：

]3/2,0[2

πδ

=

)

/1)(3/sin()3/sin(/)

/1)(3/cos(-)/3cos(/0

2

2

2

AB

2

l d d l l d

d d d l

d

d AB OA

y

OA

x δ

ϕππϕππϕ

δ

δ

ϕ

δϕδδϕδδ++++++-=

+++++

=

max 202[1cos(/)]/2ϕϕπδδ=-

max 20202/sin(/)/(2)d d ϕδπϕπδδδ=-

远休止阶段：

]2/,0[3

πδ

=

)

/1)(sin()sin(/)/1)(03cos()cos(/0

3

3

3

d

d l l d d

d

d l l

d

d AB OA y

AB OA

x

δ

ϕδδ

ϕ

δ

ϕδ

δ

ϕϕδδ

ϕππππ++

++

++

-=++

-+

=

++

max ϕϕ=

/0d d ϕδ=

回程阶段：

]2/,0[4

πδ

=