机械原理-凸轮

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大作业（二）

凸轮机构设计

题号： 6

班 级 ：

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学 号 ：

同组者 ：

成 绩 ：

完成时间 ：

目录

一 凸轮机构题目要求 .................................................................. 1

二 摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 ........................... 2

三 计算程序 ..................................... 3

四 运算结果及凸轮机构图 ...................... 9

4.1 第一组（A组）机构图及计算结果 ............................. 9

4.2 第二组（B组）机构图及计算结果 ........................... 14

4.3 第三组（C组）机构图及计算结果 ........................... 19

五 心得体会 ................................................................................. 24 欢迎共阅

第一组（A组） .................................................................. 24

第二组（B组） .................................................................. 24

第三组（C组） .................................................................. 24

六 参考资料 ................................................................................. 25

1 δδδδνhω/δ＋∞－∞图7-7第六讲 凸轮机构及其设计

（一）凸轮机构的应用和分类

一、凸轮机构

1．组成：凸轮，推杆，机架。

2．优点：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，而且机构简单紧凑。 缺点：凸轮廓线与推杆之间为点、线接触，易磨损，所以凸轮机构多用在传力不大的场合。

二、凸轮机构的分类

1．按凸轮的形状分：盘形凸轮 圆柱凸轮

2．按推杆的形状分

尖顶推杆： 结构简单，能与复杂的凸轮轮廓保持接触，实现任意预期运动。易遭磨损，只适用于作用力不大和速度较低的场合

滚子推杆： 滚动摩擦力小，承载力大，可用于传递较大的动力。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。

平底推杆： 不考虑摩擦时，凸轮对推杆的作用力与从动件平底垂直，受力平稳；易形成油膜，润滑好；效率高。不能与凹槽的凸轮轮廓时时处处保持接触。

3．按从动件的运动形式分（1）往复直线运动：直动推杆，又有对心和偏心式两种。（2）往复摆动运动：摆动推杆，也有对心和偏心式两种。

4．根据凸轮与推杆接触方法不同分：

（1）力封闭的凸轮机构：通过其它外力（如重力，弹性力）使推杆始终与凸轮保持接触，（2）几何形状封闭的凸轮机构：利用凸轮或推杆的特殊几何结构使凸轮与推杆始终保持接触。①等宽凸轮机构②等径凸轮机构③共轭凸轮

（二）推杆的运动规律

一、基本名词：以凸轮的回转轴心O为圆心，以凸轮的最小半径r0为半径所作的圆称为凸轮的基圆，r0称为基圆半径。推程：当凸轮以角速度转动时，推杆被推到距凸轮转动中心最远的位置的过程称为推程。推杆上升的最大距离称为推杆的行程，相应的凸轮转角称为推程运动角。回程：推杆由最远位置回到起始位置的过程称为回程，对应的凸轮转角称为回程运动角。休止：推杆处于静止不动的阶段。推杆在最远处静止不动，对应的凸轮转角称为远休止角；推杆在最近处静止不动，对应的凸轮转角称为近休止角

二、推杆常用的运动规律

凸轮大作业

利用计算机辅助设计完成下列偏置式直动滚子推杆盘形构件（推杆的移动副导路位于凸轮盘回转中心右侧）或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，设计已知数据如下表所示，机构中凸轮沿着逆时针方向作匀速转动。

凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程阶段的凸轮转角

近修凸轮转角 推程凸轮转角 远修凸轮转角 回程凸轮转角

0°~45° 45°~180° 180°~270° 270°~360°

偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

二、动规律及凸轮廓线方程

推程 等加速

202/2hs

等减速

2020/)(2hhs

回程 初选基圆半径

R0/mm 偏距

e/mm 滚子半径

Rt/mm 推杆行程

h/mm 许用压力角

许用最小曲率半径

[P amin] [a1] [a2]

30 +5 10 28 30° 70° 0.3Rt 理论轮廓廓线方程

x=(s0+s)sinδ+ecosδ

y= (s0+s)cosδ-esinδ

工作廓线方程

x'=x-trcosδ

y'=y-trsinδ

实际廓线方程：

22/)/(/)/(sinddyddxddx

22/)/(/)/(cosddyddxddy

cos'rrxx

sin'rryy

三、原始程序

#include

#include

using namespace std;

#define N 120

#define pi 3.1415926

机械原理课程设计——凸轮机构设计（一）

目录·········································1

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

（一）、题目及原始数据··························2

（二）、推杆运动规律及凸轮廓线方程··············3

（三）、计算程序方框图··························5

（四）、计算源程序······························6

（五）、程序计算结果及分析······················10

（六）、凸轮机构图······························15 （七）、心得体会································16

（八）、参考书··································16 （一）、题目及原始数据

试用计算机辅助设计完成偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的设计，凸轮以1rad/s的角速度沿逆时针方向转动。要求：

（1）、推程运动规律为等加速等减速运动，回程运动规律为五次多项式运动规律；

（2）、打印出原始数据；

（3）、打印出理论轮廓和实际轮廓的坐标值；

（4）、打印出推程和回程的最大压力角，以及出现最大压力角时凸轮的相应转角；

（5）、打印出凸轮实际轮廓曲线的最小曲率半径，以及相应的凸轮转角；

（6）、打印出凸轮运动的位移；

（7）、打印最后所确定的凸轮的基圆半径。

原始数据如下：

r0=0.015; 初选的基圆半径r0

Deltar0=0.0005; 当许用压力角或许用最小曲率半径不满足时，r0以Δr0为步长增加重新计算

rr=0.010; 滚子半径rr

h=0.028; 推杆行程h

e=0.005; 偏距e