机械原理课程设计凸轮机构设计报告

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机械设计课程设计

1 意义

2 题目（手册p252）

2.1 热合包装机封合机构及传动方案

图1 热合包装机封合机构及传动

图2 封合机构（凸轮机构）和从动件运动规律

2.2数据

1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

αmax (°) 20 25 20 25 30 25 35 40 40 40

L1 (mm) 300 300 300 350 350 300 350 300 350 350

凸轮转速n 20 30 35 30 25 25 30 30 30 35

电机功率kW 2.5 2.5 2.5 3 3 2.5 3 3 3 3.5

学号尾数是几，就做第几号数据。

2.3要求

(1) 设计凸轮轮廓

(2）选电机，分配减速机各齿轮传动（或蜗杆）和开式锥齿轮传动比，计算减速机各轴功率

(3）开式锥齿轮设计

(4) 装配图1张 (A1或A2)（参考手册p217,231）

(5) 零件图2张（A3）（参考手册p218）

(6) 计算说明书一分，说明书包括：(格式参考手册p211）

a、 传动方案

b、 电机的选择

c、 传动比分配

d、 开式锥齿轮设计

e、 齿轮传动（低速级）设计（斜齿轮）

f、 低速级轴校核（按弯扭合成和疲劳强度精确校核法）（参教材p369例题）

g、 低速级轴上的一对轴承校核

h、 低速级轴上的键校核

i、 联轴器的选择（1个）

3考核办法

平时70%，答辩30%。答辩所需材料：上述3的内容，用档案袋装，写班级学号、姓名。平时——考勤、老师检查进度。 30度 L1 350 ..

时间：连续15天，上午8：00～11：30，下午2：00～5：00

进度安排

第1～5天：设计凸轮轮廓

要求：用VB编程，用解析法设计凸轮轮廓曲线（摆动滚子推杆盘型凸轮机构）

 第1～2天：学习VB基本知识。

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凸轮机构的设计

一、简介

凸轮机构是由凸轮，从动件和机架三个基本构件组成的高副机构。

凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件，一般为主动件，作等速回转运动或往复直线运动。

与凸轮轮廓接触，并传递动力和实现预定的运动规律的构件，一般做往复直线运动或摆动，称为从动件。

凸轮机构在应用中的基本特点在于能使从动件获得较复杂的运动规律。因为从动件的运动规律取决于凸轮轮廓曲线，所以在应用时，只要根据从动件的运动规律来设计凸轮的轮廓曲线就可以了。

凸轮机构广泛应用于各种自动机械、仪器和操纵控制装置。凸轮机构之所以得到如此广泛的应用，主要是由于凸轮机构可以实现各种复杂的运动要求，而且结构简单、紧凑。

二、凸轮机构的工作原理

由凸轮的回转运动或往复运动推动从动件作规定往复移动或摆动的机构。凸轮具有曲线轮廓或凹槽，有盘形凸轮、圆柱凸轮和移动凸轮等，其中圆柱凸轮的凹槽曲线是空间曲线，因而属于空间凸轮。从动件与凸轮作点接触或线接触，有滚子从动件、平底从动件和尖端从动件等。尖端从动件能与任意复杂的凸轮轮廓保持接触，可实现任意运动，但尖端容易磨损，适用于传力较小的低速机构中。为了使从2

动件与凸轮始终保持接触，可采用弹簧或施加重力。具有凹槽的凸轮可使从动件传递确定的运动，为确动凸轮的一种。一般情况下凸轮是主动的，但也有从动或固定的凸轮。多数凸轮是单自由度的，但也有双自由度的劈锥凸轮。凸轮机构结构紧凑，最适用于要求从动件作间歇运动的场合。它与液压和气动的类似机构比较，运动可靠，因此在自动机床、内燃机、印刷机和纺织机中得到广泛应用。但凸轮机构易磨损，有噪声，高速凸轮的设计比较复杂，制造要求较高。

一、工作过程和参数

在凸轮机构中最常见的运动形式为凸轮机构作等速回转运动，从动件往复移动。以图6-8为例（对心外轮廓盘形凸轮机构）。首先介绍一下本图中各构件的名称。

1，运动分析：

从动件运动状态 凸轮运动 凸轮转过的角度

1 凸轮机构设计报告

（题号：6-C）

班 级：

学 号：

姓 名：

完成日期：2010-12-6

2 目录

1.题目及原始数据……………………………………3

2.推杆运动规律及凸轮廓线方程……………………3

3.计算程序……………………………………………4

4.计算结果及分析……………………………………7

5.凸轮机构图…………………………………………14

6.体会及建议…………………………………………14

7.参考书，后附计算程序框图………………………15

3 一、题目及原始数据

试用计算机辅助设计完成下列摆动滚子滚子推杆盘形凸轮机

构的设计，已知数据如下表所示。凸轮沿逆时针方向作匀速转动。

表1 凸轮机构的推杆运动规律

推程运动规律 等加速等减速运动

回程运动规律 余弦加速度运动

表2 凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程段的凸轮转角

近休凸轮转角 推程凸轮转角 远休凸轮转角 回程凸轮转角

0°～30° 30°～210° 210°～280° 280°～360°

表3 摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

初选的基圆半径r0/mm 机架长度lOA/mm 摆杆长度lAB/mm 滚子半径rr/mm 推杆摆角φm 许用压力角 许用最小曲率半径

[ρamin]

[a1] [a2]

22 72 68 18 28° 45° 65° 0.35rr

二、推杆运动规律及凸轮廓线方程：

推程（等加速段）：φ=2φmδ/δ02

推程（等减速段）：φ=φm-2φm(δ0-δ)2/δ02

回程（余弦加速）：φ=φm[1+cos(πδ/δ0’)]/2

凸轮理论廓线方程：x=lOAsinδ-lABsin(δ+φ+φ0) 4 y=lOAcosδ-lABcos(δ+φ+φ0)

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页脚内容23

机械原理课程设计

编程说明书

设计题目： 牛头刨床凸轮机构

指导教师： 王琦 王春华

设 计 者： 雷选龙

学 号： 0807100309

班 级： 机械08-3

2010年7月15日

辽宁工程技术大学

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页脚内容23

机械原理课程设计任务书（二）

姓名 雷选龙 专业 机械工程及自动化 班级 机械08-3班 学号

0807100309

一、设计题目：牛头刨床凸轮机构设计

二、系统简图：

棘轮工作台电动机ABCDFEOO45671138O'O"O214O91910工件z'z"z1z212n234567891011128'1'127'CBA123456h/2n2

三、工作条件

已知：摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角，远休止角s，回程运动角'，摆杆长度Dl09，最大摆角max，许用压力角（参见表2-1）；凸轮与曲柄共轴。

四、原始数据

凸轮机构设计

° mm °

max9ODl   S 

15 125 40 70 10 70

五、要求：

1）计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图。

2）确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际廓线，并按比例绘出机构运动简图。以上内容作在A2或A3图纸上。

3）编写出计算说明书。

指导教师：

开始日期： 2010年 07月 10日 完成日期： 2010年 07月 16日

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页脚内容23 目录

一 设计任务及要求-----------------------------------------------2

二 数学模型的建立-----------------------------------------------2