广东工业大学华立学院 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 专业班级 10机械5班 学 号 学生姓名 陈泳全 指导教师 黄惠麟 2012 年6月30 日 目录 课程设计 （论文）任务书3 摘 要5 一、设计说明 6 ①求理论廓线 二、从动件的位移曲线 广东工业大学华立学院 课程设计 （论文）任务书 题目名称 偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计 学生学部 （系） 机电工程学部 专业班级 10机械5班 姓 名 陈泳全 学 号 一迷你瘦身车、课程设计 （论文）的内容 通过用solidworks软件进行偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出 理论廓线和工作廓线，进一步加深对凸轮的理解。 二、课程设计 （论文）的要求与数据 设计题目：偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 设计一个偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构。设计参数如表中所示震宇汽车工具，凸轮回 转方向为顺时针 （或逆时针），从动件推程以等加速等减速运动规律上升，回程 以正弦加速度运动规律下降，其中，e、r、r、h分别代表偏距、滚子半径、基 r b ‘ ’ 圆半径及从动件最大升程，ф、ф、ф 、ф 分别代表凸轮的推程角、远休止 s s 角、回程角及近休止角。 1、设计数据 设计内容 偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计 符 号 e rr rb h ф фs ф‘ фs’ 单 位 mm (º) 数据 15 15 60 40 180 30 120 30 2、设计要求 3 1）用图解法设计此盘形凸轮机构，正确确定偏距e的方向，并将凸轮轮廓及从 动件的位移曲线）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）检验压力角是否满足许用压力角的要求。 三、课程设计 （论文）应完成的工作 1重要度、凸轮设计图 7张 2、凸轮效果图 1张 4、课程设计说明书 1份 6、 全部资料上交电子版和纸质版 四、课程设计 （论文）进程安排 序号 设计 （论文）各阶段内容 地点 起止日期 1 下达机械制造课程设计任务 5-401 6.1至6.20 2 绘制凸轮零件图并创建其效果图 5-401 6.21至6.28 4 撰写设计说明书 5-401 6.29至7.8 5 上交所有资料 5-401 7.9至7.10 五、应收集的资料及主要参考文献 普通高等教育 “十一五”国家级规划教材 《机械原理》第七版 主编 孙桓 陈作模 葛文杰 《Auto CAD在凸轮轮廓线设计中的应用》作者 薛铜龙 发出任务书日期： 2012 年 6 月 19 日 指导教师签名： 计划完成日期： 2012 年 7月 10 日 教学单位责任人签章： 4 摘要： 在各种机械，特别是自动化和自动控制装置中，广泛采用着各种形式的凸轮 机构凯时k66·(中国)平台官网，例如盘形凸轮机构在印刷机中的应用，等经凸轮机构在机械加工中的应用， 利用分度凸轮机构实现转位，圆柱凸轮机构在机械加工中的应用。 凸轮机构的最大优点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，电控等装置完全代替。但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之 间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较困难。在这些前提之下，设计者要理性的 分析实际情况死点，设计出合理的凸轮机构，保证工作的质量与效率。 本次设计的是偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，推杆是滚子推杆，这种推 杆由于滚子与凸轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，可用来传递较大动力，因 而被大量使用，通过设计从根本上了解这种凸轮机构的设计原理，增加对凸轮机 构的认识。 5 一、设计说明 本次课程设计应用的辅助设计软件是solidworks2010 1 求理论廓线 对于偏置直动滚子从动件盘形凸轮轮廓，可知e为代数值，凸轮逆时针方向 回转式，推杆处于凸轮回转中心的右侧，则e为正，将推程角平均划分12等分， 每等分角度为15度，前6等分是以等加速运动规律上升，后6等分是以等减速 运动规律上升。 推程时等加速运动规律上升，由公式s 2hδ²/δ²；其中推程角 0 δ ф 180°，可得7个s值，当： 0 δ0°，s 0；δ15°，s 0.6；δ30°，s 2.2；δ45°，s 5.0； δ60°，s 8.9；δ75°，s 13.9；δ90°延伸公差带，s 20；根据数据可绘得等加速运 动规律上升时理论轮廓线 推程时等减速运动规律上升，由公式s h-2h (δ-δ)²/δ²；其中推程角 0 0 δ ф 180°，可得6个s值，当： 0 δ105°，s 26.1；δ120°，s 31.1；δ135°，s 35.0；δ150°，s 37.8； δ165°，s 39.4；δ180°偏置滚子从动件，s 40； 根据数据可绘得等减速运动规律上升时理论轮廓线 远休止阶段：远休止角ф 30°，s 40，可绘得： s 8 回程时以正弦加速度运动规律下降，由正弦加速度运动规律公式 ‘ s h[1-(δ/δ′)+sin(2πδ/δ′)/(2π)]，其中回程角δ′ ф 120°圆柱螺旋拉伸弹簧，可 0 0 0 得8个s值，当： δ15°，s 39.5；δ30°，s 36.4；δ45°，s 29.5；δ60°，s 20； δ75°，s 10.5；δ90°，s 3.6；δ105°，s 0.5；δ120°，s 0； 根据数据可绘得正弦加速度运动规律下降时理论轮廓线 ’ 近休止阶段：近休止角ф 30°，s 0，可绘得： s 10 在各等分线的段点上作为圆心，绘制一系列滚子圆，把各个滚子圆的圆心 用曲线连接起来，远休止阶段和近休止阶段都是圆弧，其半径分别是基圆边线 到推程最后一等分的距离s 40，则半径为100和等于基圆半径，可绘图 所得的曲线 ②求工作廓线 工作廓线与理想廓线在法线方向的距离应等于滚子半径，故当已知理论廓 线上任意一点时，只要沿着理论廓线在该点的法线方向取距离为滚子半径的距 离，即得工作廓线 ③设计出的盘行机构 通过处理后的得到 13 二、从动件的位移曲线 根据上述各阶段的数据，通过不同角度的位移，确定一系列的点，得 14 三、检验压力角 最大压力角应小于许用压力角，由公式a arctands/dδ/(r +s)可得， b 推程时最大压力角为4.06° 回程时最大压力角15.46° 推程的最大压力角为4.06°，小于一般直动推杆[a] 30°。同样，也可得 回程时最大压力角15.46°，而对于封闭的凸轮机构，由于推杆运动是封闭力， 通常回程压力角[a] 70°到80°，因此凸轮的最大压力角远小于许用压力角， 故该凸轮满足许用压力角的要求。 15 ☆参考文献： ★普通高等教育 “十一五”国家级规划教材 《机械原理》第七版 主编 孙桓 陈作模 葛文杰 ★ 《Auto CAD在凸轮轮廓线设计中的应用》作者 薛铜龙 16 这次课程设计是对我们所学知识的一次综合运用，把所学的知识运用到实 际加工中。通过这次课程设计，巩固且扩充了“机械原理”等课程所学的内容， 掌握了凸轮设计的方法和步骤，知道如何运用相关资料、书籍与手册、图表等 来查阅设计中所需的相关数据和内容。且学会了综合运用本专业所学课程的理 论和生产实际知识。 在做课程设计时，让我知道自己专业知识的缺乏与不扎实、不牢固性，也 心 让我意识到自己还有很多地方需要加强的。在设计时，也难免会遇到一些难以 解决的疑难问题,但通过老师的耐心指导和同学之间的相互交流与讨论，使我很 得 顺利地克服了这些。从而从中也学到了许多,使自身在各方面的能力都有了很大 的提高和完善，各方面在能力都得到了很好的煅炼。 体 课程设计不仅是老师对我的学习所进行的一次测试，也是我对自身的一 次检查，是我对所学课程的一次深入的综合复习,也是今后走向社会在工程设计 会 中的一次实践与经验。通过这次设计，让我发现了自身知识的缺乏和不足，从 而更好更彻底地认识铁磁流体密封、规划、完善自己，去适应这种竞争激烈的社会现实，我 将会在以后的工作中做得更好,更完善。 学生签名： 20 年 月 日 教 师 评 语 20 年 月 日 成 绩 及 签 名 指导教师签名： 20 年 月 日 17

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