弧面分度凸轮的设计

毕业设计

题目弧面分度凸轮的设计

学院机械工程学院

专业工业工程

姓名冯堃

学号 ***********

指导教师王红岩

二OO九年六月十日

弧面分度凸轮的设计

The Design of Roller Gear Indexing Cam

专业：工业工程

学生：冯堃

指导教师：***

济南大学机械工程学院

二零零九年六月

目 录

摘 要 ............................................................i ABSTRACT .. (ii)

第一章 绪论 ...................................................- 1 -

1.1

课题研究的背景和意义 .................................................................. - 1 - 1.2

分度运动 .......................................................................................... - 1 - 1.3

从动系统的工作原理 ...................................................................... - 2 - 1.4 凸轮驱动系统分度机构 .................................................................. - 3 -

1.4.1精密分度凸轮机构的基本类型 ............................................... - 3 -

第二章 弧面凸轮设计中基本参数的确认 .............................- 5 -

2.1 弧面分度凸轮机构的基本形式与工作特点 ..................................... - 5 -

2.2 运动的必要条件——凸轮曲线的选择 ............................................. - 6 -

2.3 选择曲线时考虑的运动学参数 ......................................................... - 8 -

2.4 弧面分度凸轮机构的主要运动参数 ................................................. - 9 -

2.4.1 凸轮分度廓线头数Ｈ、转盘滚子数Ｚ与转盘分度书Ｉ之间的

关系 .................................................................................................................... - 9 -

2.4.2 凸轮与转盘在分度期与停歇期的运动参数 .......................... - 9 -

2.4.3动停比k 与运动系数τ ......................................................... - 10 -

2.4.4 啮合重叠系数ε .................................................................... - 10 -

2.5弧面分度凸轮机构的主要几何尺寸计算 ........................................ - 11 -

2.5.1凸轮节圆半径1p r ，转盘节圆半径2p r 与中心距C ............... - 11 -

2.5.2许用压力角p a ...................................................................... - 11 -

2.5.3转盘节圆半径2p r .................................................................... - 11 -

2.5.4滚子数z 、相邻两滚子轴线间夹角z φ、滚子半径ρ与宽度b . -

11 -

2.5.5凸轮的主要尺寸 ..................................................................... - 12 -

2.5.6装上滚子后转盘的尺寸 ......................................................... - 13 -

第三章 弧面分度凸轮工作曲面的设计原理和方法 ....................- 14 -

3.1空间共轭曲面设计时必须满足的基本条件 .................................... - 14 -

3.2坐标系的选取 .................................................................................... - 14 -

3.2.1坐标系中各个方程式的确定 ................................................. - 15 -

3.2.1求解凸轮工作轮廓的三维坐标值 ......................................... - 16 -

3.3弧面分度凸轮的压力角 .............................................................. - 17 -

3.3.1最大压力角max α及降低max α的措施 ..................................... - 18 -

第四章 弧面分度凸轮机构的结构设计 ............................- 19 -

4.1箱体的结构设计 ................................................................................ - 20 -

4.1.1箱体结构设计原则 ................................................................. - 20 -

4.1.2箱体的主要结构尺寸 ............................................................. - 20 -

4.1.3设计的箱体的结构特点 ......................................................... - 21 -

4.2 输出轴的设计 ................................................................................... - 21 -

4.2.1轴的设计原理 ......................................................................... - 21 -

4.2.2轴的结构设计 ......................................................................... - 22 -

4.3分度盘的结构设计 ............................................................................ - 23 -

4.4输出轴偏心套的设计图 .................................................................... - 24 -

4.5轴承端盖的设计、输出支撑套 ........................................................ - 24 -

第五章 弧面分度凸轮机构设计应该考虑的问题 ....................- 26 -

5.1凸轮的尺寸 ........................................................................................ - 26 -

5.1.1凸轮体宽度b .......................................................................... - 26 -

5.1.2凸轮体最大、最小外径 ......................................................... - 26 -

5.1.3凸轮轴直径 ............................................................................. - 26 -

5.1.4凸脊厚度 ........................................................................................ - 27 -

5.2精密的凸轮从动件 ............................................................................ - 27 -

5.3润滑与磨损 ........................................................................................ - 27 -

5.3.1 胶合现象 ................................................................................ - 28 -

5.3.2 粘性磨损 ................................................................................ - 28 -

5.3.3 成品腐蚀 ................................................................................ - 28 -

5.3.4 表面疲劳 ................................................................................ - 28 -

5.3.5 材料和热处理 ........................................................................ - 29 -

致 谢 .......................................................- 30 -