机械原理课程设计--偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计

课程设计（论文）
课程名称机械原理
题目名称偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计学生学部（系）机电工程学部
2012年6月27日
目录
课程设计（论文）任务书 (3)
摘要 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。

一、根据已知尺寸做出基圆.......................................................................................... 错误!未定义书签。

二、用反转法设计图轮廓线.......................................................................................... 错误!未定义书签。

三、绘制推杆的位移图线............................................................................................ 错误!未定义书签。

四、压力角是否满足许用压力角的要求...................................................................... 错误!未定义书签。

五、心得与体会 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

课程设计（论文）任务书
一、课程设计（论文）的内容
通过用autoCAD 软件绘图，利用图解法进行偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计，最后检验压力角是否满足许用压力角的要求。

二、课程设计（论文）的数据
本设计旨在完成基圆半径r b =50mm 及从动件最大升程h=30mm ，推程运动角
0δ=1200、远休止角01δ=60º、回程角'0δ=120º及近休止角02δ=60º，从动件推程以等速运动规律上升，回程以正弦加速度运动规律下降的偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计。

三、课程设计（论文）的要求
1. 用图解法设计此盘形凸轮机构，并用CAD 画出凸轮轮廓；滚子大小；
2. 用图解法设计此盘形凸轮机构，将计算过程写在说明书中；
3. 从动件的位移曲线画在2号图纸上；
4. 检验压力角是否满足许用压力角的要求；
5. 编写课程设计说明书。

四、课程设计（论文）应完成的工作
1. 偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构简图
2. 绘制动件的位移曲线图及检验压力角是否满足许用压力角的要求
3. 完成课程设计说明书
4.全部资料上交电子版和纸质版
六、应收集的资料及主要参考文献
《机械原理》（第七版）孙恒主编高等教育出版社 2006年五月出版《机械原理课程设计》李瑞琴主编电子工业出版社 2010年6月出版
《机械原理课程设计》王淑仁主编科技出版社 2006年9月出版
发出任务书日期： 2012 年 6 月 12 日指导教师签名：
计划完成日期： 2012 年 7 月 2 日教学单位责任人签章：
摘要
在现实生活中我们经常可以见得到凸轮机构，在各种机械，特别是自动机和自动装置，广泛采用这各种形式的凸轮机构。

凸轮机构常用于内燃机的配气机构，自动机床的进刀机构以及各种自动装置中。

凸轮机构的优点在于只要适当的设计出凸轮轮廓线，就可以使推杆得到各种预期的运动规律，而其响应快速，机构简单紧凑。

这些优点使得它不能被数控，电控设备完全代替。

随着现代机械日益向告诉发展和计算机辅助设计和制造获得了普遍的应用，凸轮机构的设计和加工的速度及质量越来越高，凸轮运动速度也越来越高, 这就为凸轮机构的更广泛应用创造了条件。

Summary
In real life we can often see cam, machinery, particularly automata and robotics, widely used in various forms of cam. Cam is commonly used for internal-combustion engine valvetrain, automatic feed mechanism of machine tools, as well as a variety of robotic.
Advantage is that as long as the appropriate design of cam cam, motion of the push rod can be expected, and its fast response, institutions simple and compact.These advantages make it cannot be NC, electrical control equipment and completely replaced. As modern machinery is increasingly informed the development and application of computer-aided design and manufacturing was general, cam design and machining speed and quality become higher and higher, cam movement speed is getting higher and higher, which created the conditions for a wider application of cam.
This design is intended to complete the base circle radius r=50mm Maximum lift and follower h=30mm Push way motion angle=120Far angle of repose=60º, return angle=120º and near of angle of repose=60º, follower pushing motion law of Cheng Yi speed increase, return to sine acceleration motion law of downward bias follower disc cam mechanism with roller follower of the designs.
一. 根据已知尺寸做出基圆
二. 用反转法设计段凸轮轮廓线
1. 确定推杆在反转中所确定的位置计算推杆在反转运动中的预期位移 (一)推程推杆的运动方程：S= h δ/0δ
0δ()0 12
24 36 48 60 72 84 96 108 120 S(mm ) 3 6
9
12
15
18
21
24
27
30
(二)推杆回程以正弦加速度加速运动方程为：s ＝h[1-(δ/0δ)+sin(2πδ/0δ) 0δ()0 12
24 36 48 60 72 84 96 108 120
S(mm )
29.81 28.54 25.54 20.81 15.01 9.20 4.46 1.45 0.18 0
3. 然后将其尖顶所占据的一系列位置1·2·3…….连成平滑的曲线即凸轮阔线
将其尖顶所占据的一系列位置1·2·3…….连成平滑的曲线即凸轮工作阔线
利用滚子和理论阔线做出工作阔线，加粗线即为工作阔线。

三、绘制推杆的位移曲线
推杆位移
-20
02040
100
200300
400
转角
推杆位移
推杆位移
四、检验压力角是否满足许用压力角的要求。

压力角的测试图
a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 5.10 4.73 4.50 4.26 4.06 3.87 3.69 3.54 3.39 3.28 3.03
a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8 a9 a10 a11 6.61 9.33 14.42 20.93 27.85 28.53 30.67 30.95 20.75 12.00 10.94
分析：根据实践经验，在推程时，许用压力角a的值一般是：直动推杆取30度
角为上限。

在回程时，许用压力角a的值一般是：直动推杆取70~80度为上限角。

根据上表可以知道在推程时有个点的压力角为4.73度没超过其上限值不会发生自锁，回程时压力角最大30.95度没有超过其上限值故在回程时不会发生自锁。

所以这个凸轮设计是合理的，可以应用到实际中。

主要参考文献：
1.《机械原理》（第七版）孙恒主编高等教育出版社 2006年五月出版
2.《机械原理课程设计》李瑞琴主编电子工业出版社 2010年6月出版
3.《机械原理课程设计》王淑仁主编科技出版社 2006年9月出版
11。