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机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业 13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)2.1 设计题目及机构示意图 (3)2.2 机构简介 (3)2.3 设计数据 (4)第三部分设计内容及方案分析 (6)3.1 曲柄滑块机构设计及其运动分析 (6)3.1.1 设计曲柄滑块机构 (6)3.1.2 曲柄滑块机构的运动分析 (7)3.2 齿轮机构的设计 (11)3.2.1 齿轮传动类型的选择 (12)3.2.2 齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13)3.3 凸轮机构的设计 (13)3.3.1 从动件位移曲线的绘制 (14)3.3.2 凸轮机构基本尺寸的确定 (15)3.3.3 凸轮轮廓曲线的设计 (16)第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (21)第一部分绪论1.本课程设计主要内容是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2. 内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。
通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。
其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，此间曲轴旋转两圈。
进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。
机械原理课程设计说明创作：欧阳美题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动阐发时间：2021.01.01第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)2.1设计题目及机构示意图 (3)2.2机构简介 (3)2.3设计数第三部分设计内容及计划阐发 (6)3.1曲柄滑块机构设计及其运动阐发 (6)3.1. 1设计曲柄滑块机构 (6)3. 1. 2曲柄滑块机构的运动阐发 (7)3.2齿轮机构的设计 (11)3.2. 1齿轮传动类型的选择 (12)3. 2. 2齿轮传动主要参数及几何尺寸的计算 (13)3.3凸轮机构的设计 (13)3. 3. 1从动件位移曲线的绘制 (14)3. 3.2凸轮机构基本尺寸简直定 (15)3. 3.3凸轮轮廓曲线的设计 (16)第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (21)第一部分绪论1.本课程设计主要内容是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动阐发，在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2.内燃机是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发念头。
通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其气缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从念头械工作。
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程是对外做功的过程。
其他过程都是为更好的实现做功过程而需要的过程。
四冲程是指在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内完成一个工作循环，其间曲轴旋转两圈。
进气行程时，此时进气门开启，排气门关闭；压缩行程时，气缸、内气体受到压缩，压力增高，温度上升；膨胀行程是在压缩上止点前喷油或燃烧，使混合气燃烧，产生高温、高压，推动活塞下行并做功；排气行程时，活塞推挤气缸内废气经排气门排出。
题目二单缸四冲程柴油机设计一、机构简介及有关数据1、机构简介柴油机如图2-1所示，其中a)为机构简图，它将燃料（柴油）燃烧时所产生的热能转变为机械能。
往复式内燃机的主体机构为曲柄滑块机构，借气缸内的燃气压力推动活塞3，再通过连杆2使曲柄1作旋转运动。
往复式内燃机有两冲程和四冲程两种，本课程设计的是四冲程内燃机，即以活塞在气缸内往复移动四次（对应曲柄转两转）完成一个工作循环。
在一个工作循环中，气缸内的压力变化可通过示功图（或称容压曲线）如图2-1 b)看出，它表示气缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系。
a) 机构简图b) 示功图图1 单缸四冲程柴油机的机构简图和示功图四冲程内燃机的工作原理如下：ϕ=→。
进气阀开，空进气冲程：活塞由上止点向下移动，对应曲柄转角000180气开始进入气缸，此时气缸内指示压力略低于1大气压力，一般以1大气压力计算，如示功图上的a b→。
ϕ=→。
此时进气完压缩冲程：活塞由下止点向上移动，对应曲柄转角00180360毕，进气阀闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐升高，如示功图上的b c→。
膨胀（工作）冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气的温度已超过柴油自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆炸燃烧，气缸内压力突增至最高点，此时燃气压力推动活塞由上向下移动对外作功（故又可称工作冲程），曲柄转角00ϕ=→，随着燃气的膨胀，活塞下行，气缸容积增加，压力逐渐降低，360540如示功图上的c b→。
ϕ=→。
排气阀开，废气经排排气冲程：活塞由下向上移动，曲柄转角00540720气阀门被驱除，此时气缸内压力略高于1大气压力，一般亦以1大气压力计算，如示功图上的b a →。
示功图中的a b c b a →→→→即表四个冲程气缸内的压力变化情况。
进、排气阀的启闭是由凸轮机构来控制的，图2-1 a ）中y y -剖面有进、排气阀各一只（图示只画了进气凸轮）。
凸轮机构是通过曲柄轴O 上的齿轮Z 1和凸轮轴O 1的齿轮Z 2来传动的，由于一个工作循环中，曲柄转将转两转而进、排气阀则仅各启闭一次，所以齿轮的传动比1212212i n n Z Z ===。
单缸四冲程机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单缸四冲程机构的基本原理，掌握其工作循环的四个阶段：进气、压缩、爆发和排气。
2. 学生能描述单缸四冲程发动机各部件的名称、功能及其相互之间的关系。
3. 学生能掌握单缸四冲程发动机的能量转换过程，理解热效率的概念。
技能目标：1. 学生能够通过观察和实际操作，分析单缸四冲程机构的工作状态，识别常见问题并给出解决策略。
2. 学生能够运用物理和数学知识，计算单缸四冲程发动机的性能参数，如功率、扭矩等。
3. 学生能够设计简单的单缸四冲程机构模型，展示其工作原理。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械原理的兴趣，激发探究精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中树立团队合作意识，学会分享和互助。
3. 学生通过了解单缸四冲程机构在生活中的应用，认识到科技与生活的紧密联系，增强环保意识和责任感。
课程性质：本课程为初中物理学科拓展课程，以实践和理论相结合的方式，帮助学生深入理解单缸四冲程机构的工作原理。
学生特点：初中年级学生已具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢探索和实践。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与，培养其观察、分析和解决问题的能力。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每个学生都能达到课程目标。
通过有效的教学策略，将课程目标分解为具体可衡量的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 引入概念：介绍单缸四冲程机构的基本定义、历史发展及其在现代交通工具中的应用。
相关教材章节：第一章“内燃机概述”2. 工作原理：详细讲解单缸四冲程发动机的四个工作阶段，进气、压缩、爆发和排气的过程。
相关教材章节：第二章“内燃机工作原理”3. 发动机结构：介绍单缸四冲程发动机的主要部件，如气缸、活塞、连杆、曲轴、气门、火花塞等，并讲解各部件的功能及相互关系。
相关教材章节：第三章“内燃机的结构与组成”4. 性能参数：讲解功率、扭矩、热效率等性能参数的计算方法和影响因素。
凸轮机构及设计范文凸轮机构是一种将连续的直线运动转换为间歇的往复运动的机械连杆机构。
它由凸轮、凸轮轴和随动件组成，通过凸轮的旋转运动将连续的直线运动转换为随动件的间歇运动。
凸轮机构广泛应用于各种机械装置中，如发动机、泵、液压机械、纺织机械、包装机械等。
它具有结构简单、运动规律明确、重量轻、可靠性高等特点，因此在不同的领域都有着重要的应用。
凸轮的设计是凸轮机构设计的核心之一、凸轮的形状可以根据所需的运动规律来确定。
常见的凸轮形状有椭圆形、正弦形和随机形状等。
凸轮的形状不仅直接影响到随动件的运动规律，还会对凸轮机构的工作性能产生重要影响。
在凸轮的设计过程中，需要考虑到凸轮的尺寸、形状、旋转角度等因素，以及凸轮与随动件之间的运动副差和装配间隙等。
凸轮轴的设计也是凸轮机构设计的重要内容之一、凸轮轴的设计需要满足机械运动的要求，同时还要考虑到凸轮的负载、旋转速度等因素。
凸轮轴的设计时需要考虑轴材料的选择、轴的刚度和强度等问题。
随动件的设计也是凸轮机构设计的关键之一、随动件的运动规律直接受凸轮的形状和凸轮轴的旋转角度等影响。
在随动件的设计过程中，需要考虑到随动件与凸轮之间的运动配合、运动副间隙等问题。
凸轮机构的设计涉及到机械运动、力学和材料等多个学科知识。
为了设计出性能优良、可靠性高的凸轮机构，需要深入研究凸轮机构的运动规律和工作原理，掌握凸轮机构设计的基本原理和方法。
总结起来，凸轮机构是一种将连续的直线运动转换为间歇的往复运动的机械连杆机构。
凸轮机构的设计涉及到凸轮、凸轮轴和随动件的设计，需要考虑到凸轮的形状、尺寸和旋转角度等因素，凸轮轴的材料选择和轴的刚度，以及随动件与凸轮之间的运动配合和运动副间隙等问题。
凸轮机构设计需要深入研究凸轮机构的运动规律和工作原理，掌握凸轮机构设计的基本原理和方法。
单缸四冲程柴油机课程设计引言：柴油机是一种内燃机，通过燃烧柴油燃料产生动力，用于驱动机械设备。
单缸四冲程柴油机是一种常见的柴油机型号，具有结构简单、运行稳定等特点。
本课程设计将围绕单缸四冲程柴油机展开，包括其结构、工作原理、性能参数和调整方法等内容。
一、单缸四冲程柴油机的结构单缸四冲程柴油机由气缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门、燃油喷射泵等组成。
其中，气缸是柴油机的主要部件，负责容纳活塞和燃烧室。
活塞通过连杆与曲轴相连，将往复运动转化为旋转运动。
进气门和排气门分别负责柴油机的进气和排气过程。
燃油喷射泵则负责将燃油喷射到燃烧室中。
二、单缸四冲程柴油机的工作原理单缸四冲程柴油机的工作过程包括进气、压缩、燃烧和排气四个冲程。
具体过程如下：1. 进气冲程：曲轴旋转，活塞向下运动，气缸内形成负压，进气门打开，新鲜空气通过进气道进入燃烧室。
2. 压缩冲程：活塞向上运动，气缸内的空气被压缩，进气门关闭。
3. 燃烧冲程：活塞接近上止点时，燃油喷射泵将燃油喷射到燃烧室中，与高温高压的空气混合并燃烧，产生高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：活塞再次向上运动，排气门打开，废气通过排气道排出气缸。
三、单缸四冲程柴油机的性能参数单缸四冲程柴油机的性能参数包括功率、扭矩、燃油消耗率和排放等。
其中，功率是柴油机输出的动力大小，通常用千瓦（kW）表示；扭矩是柴油机输出的转矩大小，通常用牛·米（N·m）表示；燃油消耗率是柴油机每单位功率输出所消耗的燃油量，通常用克/千瓦小时（g/kWh）表示；排放是指柴油机在工作过程中排放的废气中的污染物含量，如氮氧化物、颗粒物等。
四、单缸四冲程柴油机的调整方法为了保证单缸四冲程柴油机的正常运行，需要对其进行调整。
常见的调整方法包括：1. 燃油喷射量的调整：通过调整燃油喷射泵的工作参数，控制燃油喷射量，以达到最佳的燃烧效果。
2. 气缸压缩比的调整：通过更换气缸垫片或调整活塞运动幅度，改变气缸的压缩比，以提高柴油机的功率和燃烧效率。
目录目录1、机构简介与设计数据2（1）机构简介2（2）设计数据32、设计容及方案分析3（1）曲柄滑块机构的运动分析4（2）齿轮机构的设计6（3）凸轮机构的设计83、设计体会114、主要参考文献11单缸四冲程柴油机1、机构简介与设计数据（1）机构简介柴油机（如附图1（a））是一种燃机，他将燃料燃烧时所产生的热能转变成机械能。
往复式燃机的主体机构为曲柄滑块机构，以气缸的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。
本设计是四冲程燃机，即以活塞在气缸往复移动四次（对应曲柄两转）完成一个工作循环。
在一个工作循环中，气缸的压力变化可由示功图（用示功器从气缸测得，如附图1（b）所示），它表示汽缸容积（与活塞位移s成正比）与压力的变化关系，现将四个冲程压力变化做一简单介绍。
进气冲程：活塞下行，对应曲柄转角θ=0°→180°。
进气阀开，燃气开始进入汽缸，气缸指示压力略低于1个大气压力，一般以1大气压力算，如示功图上的a → b。
压缩冲程：活塞上行，曲柄转角θ=180°→ 360°。
此时进气完毕，进气阀关闭，已吸入的空气受到压缩，压力渐高，如示功图上的b→c。
做功冲程：在压缩冲程终了时，被压缩的空气温度已超过柴油的自燃的温度，因此，在高压下射入的柴油立刻爆燃，气缸的压力突然增至最高点，燃气压力推动活塞下行对外做功，曲柄转角θ=360°→540°。
随着燃气的膨胀，气缸容积增加，压力逐渐降低，如图上c→b。
排气冲程：活塞上行，曲柄转角θ=540°→720°。
排气阀打开，废气被驱出，气缸压力略高于1大气压，一般亦以1大气压计算，如图上的b →a。
进排气阀的启闭是由凸轮机构控制的。
凸轮机构是通过曲柄轴O上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。
由于一个工作循环中，曲柄转两转而进排气阀各启闭一次，所以齿轮的传动比i12=n1/n2=Z1/Z2 =2。
单缸四冲程柴油机机构设计机械原理课程设计-图文机械原理课程设计说明书设计题目：单缸四冲程柴油机机构设计学院：机电工程学院专业：车辆工程班级：S1学号：2022126849设计者：黄通尧指导教师：王洪波提交日期：二○一四年七月1、机构简介柴油机是内燃机的一种，如图1所示。
它将柴油燃烧时所产生的热能转变为机械能。
往复式内燃机的主运动机构是曲柄滑块机构，以气缸内的燃气压力推动活塞3经连杆2而使曲柄1旋转。
图1柴油机机构简图及示功图四冲程内燃机是以活塞在气缸内往复移动四次（对应于曲柄轴转两转）完成一个工作循环。
在一个工作循环中气缸内的压力变化可用示功器或压力传感器从气缸内测得，然后将压力与活塞位移的关系绘成曲线图，称为示功图，见图1（b）。
现将四冲程柴油机的压力变化关系作一粗略介绍：=0°—180°，进气阀开启，空气进入气缸。
汽缸内指示压力略低于1个大气压，一般可以1个大气压来计算。
进气结束时，进气阀关闭。
如示功图上的a一b段。
=180°—360°，将进入气缸的空气压缩。
随着活塞的上移气缸内压力不断升高。
如示功图上的b一c段。
膨胀冲程：在压缩冲程结束前，被压缩空气的温度已超过柴油的自燃温度。
因此当高压油泵将柴油喷进燃烧室时，呈雾状细滴的柴油与高温空气相接触，立即爆炸燃烧，使气缸内的压力骤增至最高点。
燃气产生的高压推动活塞下行，通过连杆带动曲柄旋转对外作功。
对应曲柄转=360°—540°，随着燃气的膨胀活塞下行气缸容积增大，气缸内压力逐渐降低，如示功图上c—d段。
排气冲程：排气阀开启，活塞上行将废气排出。
气缸内压力略高于1个大气压，一般亦以一个大气压计算。
对应=540°—720°，如示功图上d—a段。
进、排气阀的开启是通过凸轮机构控制的。
凸轮机构是通过曲柄轴上的齿轮Z1和凸轮轴上的齿轮Z2来传动的。
这一对齿轮称为正时齿轮，由于一个工作循环中，曲柄轴转动两周而进、排气阀各开启一次，所以正时齿轮的传动比为i12=2。
机械原理课程设计说明书题目：单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析二级学院机械工程学院年级专业13材料本科班学号学生姓名指导教师朱双霞教师职称教授目录第一部分绪论 (2)第二部分设计题目及主要技术参数说明 (3)２、1 设计题目及机构示意图 (3)2、2 机构简介 (3)2、3 设计数据…………………………………………………… ４第三部分设计内容及方案分析…………………………………… ６3、1 曲柄滑块机构设计及其运动分析…………………………６3、1、1 设计曲柄滑块机构……………………………………… ６3、1、2 曲柄滑块机构得运动分析……………………………… ７3、2 齿轮机构得设计……………………………………………１13、２、1 齿轮传动类型得选择……………………………………123、2、2 齿轮传动主要参数及几何尺寸得计算…………………133、3 凸轮机构得设计 (13)3、3、1 从动件位移曲线得绘制 (14)３、３、2 凸轮机构基本尺寸得确定………………………………1５3、3、3 凸轮轮廓曲线得设计 (1)６第四部分设计总结 (18)第五部分参考文献 (20)第六部分图纸 (2)１第一部分绪论1、本课程设计主要内容就是单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析,在设计计算中运用到了《机械原理》、《理论力学》、《机械制图》、《高等数学》等多门课程知识。
2、内燃机就是一种动力机械，它就是通过使燃料在机器内部燃烧,并将其放出得热能直接转换为动力得热力发动机。
通常所说得内燃机就是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。
活塞式内燃机将燃料与空气混合，在其气缸内燃烧,释放出得热能就是气缸内产生高温高压得燃气。
燃气膨胀推动活塞做功。
再通过曲柄连杆机构或其她机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
内燃机得工作循环由进气、压缩、燃烧与膨胀、排气等过程组成。
这些过程中只有膨胀过程就是对外做功得过程。
其她过程都就是为更好得实现做功过程而需要得过程。
单缸四冲程内燃机机构设计及其运动分析一、单缸四冲程内燃机的机构设计1.曲轴机构设计：曲轴是内燃机转动传动的核心部件，其设计应满足内燃机的功率输出和运转平稳可靠。
曲轴机构主要包括曲轴、连杆和活塞等部件的设计，其中曲轴的结构和受力分析是重点。
曲轴的设计应考虑到内燃机的排气脉动、活塞施力和连杆受力等因素。
曲轴的转动轴心应与各连杆小头中心和重心相交，以减小离心力对曲轴的影响；曲轴的形状应满足连杆小头大倾角时充分避免连杆与曲轴的干涉。
2.活塞机构设计：活塞是内燃机中与气缸直接接触的零件，其设计应满足活塞与气缸之间的密封性和传热性能。
活塞的结构设计应考虑到内燃机的紧凑性和重量，采用轻合金材料制造，结构简单且坚固。
活塞上应设置活塞环槽，以保证气缸的密封，并减小内燃机的摩擦损失。
另外，活塞的上死点和下死点位置对内燃机的性能有直接影响，需要在设计中予以合理确定。
3.连杆机构设计：连杆是将活塞的往复运动转化为曲轴的旋转运动的关键部件，其设计应满足高强度和刚度的要求。
连杆的设计应考虑到曲轴承受的受力和振动，采用高强度钢材制造。
连杆的上小头应与活塞销连接，下小头与曲轴销连接，并采用滚动轴承，以减小功率损失和摩擦损失。
二、单缸四冲程内燃机的运动分析1.气缸压力分布分析：内燃机工作时，气缸内产生了压力和温度的变化，对于发动机的性能和工作过程有直接影响。
气缸压力曲线是研究内燃机性能的重要依据。
在进气冲程时，气缸中的压力在进气阀打开的作用下缓慢上升；在压缩冲程时，气缸中的压力迅速升高；在燃烧冲程时，气缸内的压力达到最大；在排气冲程时，气缸中的压力迅速下降。
2.活塞运动状态分析：活塞在内燃机工作中，其运动状态直接影响到气缸压力和气缸温度。
活塞的运动状态分为上死点、下死点和工作行程。
上死点是活塞运动的最高位置，下死点是活塞运动的最低位置，两者之间为工作行程。
活塞的运动状态与气缸中的压力和燃烧过程有密切关系，通过对活塞运动状态的分析，可以更好地了解内燃机的工作过程。
目录1，设计任务及要求 (1)2，设计思想及数学模型的建立 (2)3，程序框图 (6)4，程序清单及运行结果 (7)5，总结 (18)6，参考文献 (18)一、设计任务及要求机械原理课程设计任务书（六）姓名XXX 专业机械电子工程班级机电XX-X 学号XX一、设计题目：单缸四冲程柴油机凸轮机构设计二、系统简图：1）计算从动件位移和速度。
绘制线图（坐标纸或计算机绘制）。
2）用计算机语言按照许用压力角确定凸轮机构的基本尺寸，选滚子半径，画凸轮的实际轮廓曲线，并按比例绘出机构运动简图（A2图纸）。
3）编写出计算说明书。
指导教师：YYY YY开始日期：XX年XX月XX日完成日期：XX年XX 月XX日。
二、设计过程及数学模型的建立2．1、设计思想1） 首先，任取一个基圆半径r0，计算出位移s 、速度v 、加速度a,画出位移s 、速度v 、加速度a 随旋转角δ变化的曲线图；其次，把圆周分为72等份，算出静态时的凸轮理论和实际轮廓线各点坐标值，将其分别放入x[]、y[]、xx[]、yy[]数组中；然后，再利用坐标旋转（x=x*cos θ+y*sin θ；y=x*sin θ-y*cos θ），从而模拟出凸轮的运动。
2．2基圆半径选择因为基圆半径r0≥35mm ，所以选基圆半径r0=40mm 。
2．3数学模型推程时：等加速：0≤δ≤5π/36φδ222hs =，φωδ24h v =，φω22h 4=a等减速：5π/36≤δ≤5π/18()φδφ222--=h h s ，φδφω2)(4-=h v ，φω224h a -=远休止：s=h ， v=0， a=0 回程时：等加速：0≤δ≤5π/36′222-φδh h s =，'-=φωδ24h v ，'-=φω24h a等减速：5π/36≤δ≤5π/18()'-'=φδφ222h s ，()'-'-=φδφω24h v ，'=φω224ha 近休止：s=0， v=0， a=0 如图所示，已知从动件运动规律为s=s （δ），基圆半径为r0，滚子半径为Rt ，偏心距为e ，设计盘行凸轮机构。
如图，选取xOy 坐标系，B0点为凸轮轮廓线起点。
开始时滚子中心处于B0点处，当凸轮转过δ角度时，推杆位移为s 。
由反转法作图可看出，此时滚子中心处于B 点，其坐标为 x=(r0+s)sin δ, y=(r0+s)cos δ（1） 即凸轮的理论轮廓线方程。
因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距线，即法向距离处处相等，都为滚子半径Rt 。
故将理论轮廓线上的点沿法向内侧移动距离Rt ，即得实际轮廓线上的点B ′（x ′，y ′）。
由高等数学知，理论轮廓线B 点处法线nn 的斜率（与切线斜率互为负倒数）应为θθδδθcos sin tan ===d dy d dx－dydx －（2）根据（1）式子有()δ++δδ=δcos s r sin d dsd dx o （3） ()δ+-δδ=δsin s r cos d dsd dy 0 (3)可得22d dy d dx d dx sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛δ+⎪⎭⎫ ⎝⎛δ⎪⎭⎫⎝⎛δ=θ （4）⎪⎭⎫ ⎝⎛δ⎪⎭⎫ ⎝⎛δ+⎪⎭⎫⎝⎛δ-=θd dx d dy 22d dy cos （4）实际轮廓线上对应点B ′(x ′,y ′)的坐标为xθrx=-'COST（5）ryy=θ-'sinT三、程序框图凸轮工作一周时，δ从0到2π变化，每一个δ对应一个轮廓上的点，所以有无穷多点，计算机编程时不能都计算出来，只能计算出有限多个点，首先应将0到2π离散为N个点，δi=2π/N,(I=0,1,2……，N-1)，N越大，则精度越高。
四、程序清单及运行结果#include<math.h>#include<dos.h>#include<graphics.h>#include<conio.h>#include<stdio.h>#define p 3.1415926#define h 20#define r0 40.0#define rt 10.0int plot(s,x,y,xx,yy)float s[75],x[75],y[75],xx[75],yy[75];{ int i,j,n=73,gd=DETECT,gmode=0,linestyle,k; float dt;initgraph(&gd,&gmode,"c:\\tc");for(k=0;k<3;k++){ for(j=0;j<n;j++){ delay(1000);dt=1.0/36.0*p*j;cleardevice();setlinestyle(2,4,1);line(200,250,400,250);line(300,150,300,350);setlinestyle(0,4,1);setcolor(4);circle(2*(x[0])+300,2*(-y[0])+250-2*s[j],2*10);line(2*(x[0])+300,150,2*(x[0])+300,40*(-y[0])+25040*s[j]);setcolor(1);setcolor(11);circle(300,250,2*40);moveto(2*(xx[0]*cos(dt)+yy[0]*sin(-dt))+300,2*(-(yy[0]*cos(dt)-xx[0]*sin (-dt)))+250);setcolor(4);for(i=0;i<n;i++){lineto(2*(xx[i]*cos(dt)+yy[i]*sin(dt))+300,2*(yy[i]*cos(dt)-xx[i]*sin(-dt))+2 50);}moveto(2*(x[0]*cos(dt)+y[0]*sin(-dt))+300,2*(-(y[0]*cos(dt)-x[0]*sin(-dt)) )+250);setcolor(5);for(i=0;i<n;i++){lineto(2*(x[i]*cos(dt)+y[i]*sin(-dt))+300,2*(-(y[i]*cos(dt)-x[i]*sin(-dt)))+25 0);}moveto(2*(x[0]*cos(dt)+y[0]*sin(-dt))+300,2*(-(y[0]*cos(dt)-x[0]*sin(-dt)) )+250);}}getch();}main(){ int gd=DETECT,gm;int i,j,mm;floats[75],t1,x[75],y[75],dx[75],dy[75],xx[75],yy[75],si[75],co[75],v[75],a[75],w= 0.5;initgraph (&gd,&gm,"");t1=0.0;for(i=0;i<6;i++){ s[i]=2*h*t1*t1/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(4*h*t1/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(4*h*t1/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=4*h*w*t1/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=6;i<11;i++){ s[i]=h-2*h*(5*p/18-t1)*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(4*h*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(4*h*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=4*h*w*(5*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=-4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=11;i<13;i++){ s[i]=h;x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=0;a[i]=0;t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=13;i<18;i++){ s[i]=h-2*h*(t1-p/3)*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(-4*h*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(+t1)+(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=(-4*h*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=-4*h*w*(t1-p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=-4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=18;i<23;i++){ s[i]=2*h*(5*p/18-t1+p/3)*(5*p/18-t1+p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(-4*h*(11*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*sin(t1)+(r0+s[i])*cos(t1); dy[i]=(-4*h*(11*p/18-t1)/((5*p/18)*(5*p/18)))*cos(t1)-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=-4*h*w*(5*p/18-t1+p/3)/((5*p/18)*(5*p/18));a[i]=4*h*w*w/((5*p/18)*(5*p/18));t1=t1+1.0/36.0*p;}for(i=23;i<73;i++){s[i]=0.0;x[i]=(r0+s[i])*sin(t1);y[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dx[i]=(r0+s[i])*cos(t1);dy[i]=-(r0+s[i])*sin(t1);si[i]=dx[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);co[i]=-dy[i]/sqrt(dx[i]*dx[i]+dy[i]*dy[i]);xx[i]=x[i]-rt*co[i];yy[i]=-(y[i]-rt*si[i]);v[i]=0;a[i]=0;t1=t1+1.0/36.0*p;}j=0;printf("s(mm) v(s/m) a(s/m/m)");for(i=0;i<32;i++){if(j%16==0){ printf("\n");getch();}printf("s[%d]=%4.2f v[%d]=%5.2f a[%d]=%5.2f\n",i,s[i],i,v[i],i,a[i]);j++;}getch();clearviewport();for(i=0;i<72;i++){ line(100+i*5,150-s[i]*6,100+(i+1)*5,150-s[i+1]*6);line(100+i*5,250-v[i]*2,100+(i+1)*5,250-v[i+1]*2);}for(i=0;i<5;i++)line(100+i*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(125,420-a[5],125,420-a[6]);line(125,420-a[6],130,420-a[6]);for(i=6;i<10;i++)line(100+(i)*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(150,420-a[10],150,420);line(150,420,165,420-a[12]);line(165,420,165,420-a[13]);line(165,420-a[13],170,420-a[14]);for(i=13;i<17;i++)line(100+i*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(185,420-a[17],185,420-a[18]);line(185,420-a[18],190,420-a[18]);for(i=18;i<22;i++)line(100+(i)*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]);line(210,420-a[22],210,420);line(210,420,215,420);for(i=23;i<72;i++)line(100+i*5,420-a[i],100+(i+1)*5,420-a[i+1]); line(90,150,400,150);line(90,250,400,250);line(90,420,400,420);line(100,10,100,450);delay(30000);getch();plot(s,x,y,xx,yy);getch();getch();closegraph();}五、总结通过这一个星期的课程设计，我对所要完成的任务有了比较深刻的认识，也进一步加深和巩固了所学的相关知识。
