机械原理课程设计,飞轮、凸轮、变位齿轮课程设计(南华大学)

机械原理 课程设计
学生学院 机械工程学院
专业班级 机械0904
学 号 20094410419
学生姓名
伍广成
指导教师
王剑彬
2012 年 5月 10日
目录
1. 机械原理课程设计设计任务书...................2 2. 课程设计目
的.................................3 3. 飞轮设
休止段，S=h。回程段，将回程起始点与终止点连接起来，与该段横 坐标的中点有一交点，相应的把该交点所在的垂线段平分为 8份，横 坐标前段对应交点的上部，后段对应交点的下部，将相应的横纵坐标 交点用光滑的曲线连接起来，得到回程的运动线图。近休止的运动线 图为一在横坐标上的直线。
作凸轮廓线图 以r0为半径作基圆，过圆心取偏心距e作一直线与基圆的交点为从 动件初始位置，以该偏心距e所在的半径为起始半径，量取一段 150度的圆弧，平均分成10份，过半径作切线。在运动线图上相 应量出横坐标到相应交点的距离，该距离即为切线上的点距基圆 交点的距离，并以该交点作为滚子的圆心，以r为半径做出滚子轮 廓，将所有的滚子轮廓线用光滑的曲线连接起来，即为凸轮的轮 廓线
a. 推程
b. 回程 等加速回程： =
等减速回程：
=
由机械原理课程设计指导书可知：用作图法进行相关设计。 由凸轮运动方程绘制出凸轮推程，远休止，回程和近休止的运动线 图，作图方法如下： 在S坐标轴取线段长为OA，使OA等于h，以OA为直径作半圆，并将 半圆等分为10份，，相应的在t坐标轴上，把推程段平均分成10份， 取半圆的等分点作t轴的平行线，该平行线与推程的坐标的交点即为 运动线点，用光滑的曲线将交点连接起来，得到推程运动线图。在远
3.4计算转动惯量
已知 则=0.5
由
算的为
4. 凸轮设计
已知：从动件的运动规律为推程余弦运动，回程等加速等减速运 动，凸轮与曲柄共轴。
凸轮参数： 根据已知求出凸轮的基本尺寸，理论廓线外凸曲线的最小曲率半
径，选取滚子半径，绘制凸轮实际廓线。以上内容坐在2号图纸上。 （1） 根据运动规律求出并用何方法绘制
3.飞轮设计 3.1绘制动态等功阻力矩线图
列表汇集同组同学在动态静力分析中求得的各机构位置的平衡力矩 （-即为动态阻力矩）。数据如下表：
力矩 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0 70 374 393 275 15 -14 -16 -17 -17 -32 27
由以上数据在A2图纸上绘制图，其中力矩比例尺，角度比例尺。
4. 凸轮设 计.....................................5
5. 变位齿轮机构设 计.............................7
6. 设计小 结.....................................8
参考文献
2. 课程设计目的
机械原理课程设计是培养学生掌握机械系统运动方案设计能力的技 术基础课程，它是机械原理课程学习过程中的一个重要实践环节。其目 的是以机械原理课程的学习为基础，进一步巩固和加深所学的基本理 论、基本概念和基本知识，培养学生分析和解决与本课程有关的具体机 械所涉及的实际问题的能力，使学生熟悉机械系统设计的步骤及方法， 其中包括选型、运动方案的确定、运动学和动力学的分析和整体设计 等，并进一步提高计算、分析，计算机辅助设计、绘图以及查阅和使用 文献的综合能力。
参考资料
【1】 孙恒 陈作模 机械原理（第七版）西安工业大学机械原理及机 械零件教研室 编 2006.5 【2】 机械手册。 【3】 理论力学（第七版）哈尔滨工业大学理论力学教研室 编 。
计.....................................3 3.1绘制动态等功阻力矩线图....................3 3.2绘制驱动功图...............................3 3.3求最大动态剩余功................................4 3.4计算转动惯量.....................................4
8.5
16.5
③根据齿轮传动尺寸绘制传动啮合图(见图3） ④根据啮合图尺寸验算重合度 测得实际啮合线段，法向齿距P=30;得重合度=1.56 理论重合度 通过验算实际重合度与理论重合度相等，符合要求。
6.设计小结
通过这次课程设计，重拾了许多学过的知识，巩固了机械原 理的知识，更加充实了自己。这次课程设计最大的感触就是搞设计一 定得细心，各方面知识都要牢固，另外，要学会查阅资料。自己动 手，不懂向老师及同学请教。总之，这次课程设计收获不小，可谓受 益匪浅！另外感谢老师及同学的帮助！
3.2绘制驱动功图
利用图解积分法求出在一个运动循环中的阻力功，数据如下： 1 2 3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 由于在一个运动循环中驱动功与阻力功相等，则将曲线的始末端连
接即为。
3.3求最大动态剩余功
将与=两线图相减，即得一个运动循环中的动态剩余功线图。该图的 纵坐标最高点与最低点的距离即表示最大动态剩余功=407.03
①查[2]，选择变位系数==0.4 ②计算齿轮传动各部分尺寸
小齿轮
大齿轮
节圆直径（mm) 130
590
齿顶圆直径(mm) 158
602
齿根圆直径(mm) 113
557
基圆直径(mm) 122.2
554.4
分度圆齿厚（mm) 18.6
12.8
齿槽宽(mm)
12.8
18.6
齿顶高(mm)
10
6
齿根高(mm)
（2） 根据凸轮运动参数，得出下列数据 根据所得数据画出凸轮理论轮廓，选取滚子半径为10mm,得出凸轮 实际廓线（见图2）。可得：
。
5.变位齿轮机构设计
设计数据
符号
Z1
Z2
m
α
方案一
13
59
10
20
已知：齿数，模数，压力角如上表，齿轮为正常齿制，工作情况为 闭式传动。
要Leabharlann Baidu：选择变位系数，计算该对齿轮传动的各部分尺寸，在2号图纸 上绘制出齿轮传动的啮合图。