机械原理大作业凸轮

1 大作业（二）

凸轮机构设计

（题号：4-A）

（一） 题目及原始数据···············

（二） 推杆运动规律及凸轮廓线方程·········

（三） 程序框图·········

（四） 计算程序················· 2 （五） 程序计算结果及分析·············

（六） 凸轮机构图·················

（七） 心得体会··················

（八） 参考书···················

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

（1）推程运动规律为五次多项式运动规律，回程运动规律为余弦加速度运动规律；

（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）打印最后所确定的凸轮的基圆半径。

表一 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

题号 初选的基圆半径R0/mm 偏距

E/mm 滚子半径Rr/mm 推杆行程

h/mm 许用压力角 许用最小曲率半径[ρamin] [α1] [α2]

4-A 15 5 10 28 30° 70˚ 0.3Rr

计算点数：N=90

q1=60; 近休止角δ1

q2=180; 推程运动角δ2

q3=90; 远休止角δ3

q4=90; 回程运动角δ4

二 推杆运动规律及凸轮廓线方程

推杆运动规律：

（1）近休阶段：0o≤δ<60 o

s=0； 3 ds/dδ=0;

22/dsd=0;

（2）推程阶段：60o≤δ<180 o

五次多项式运动规律：

Q1=Q-60;

s=10*h*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2)-15*h*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2)+6*h*Q1*Q1*Q1*Q1*Q1/(q2*q2*q2*q2*q2);

机械原理大作业－凸轮机构

专业：09机械设计 组号：6

1.题目

2.数学公式

令角度为a,推程运动角Φ，远休止角Φs,回程运动角Φˊ,近休止角Φsˊ,从动件运动规律s=s(a)

S=h*(1-cos(pi*a/Φ))/2 (0°<=a<=150°)

则s= s=0.03m (150°<=a<=210°)

S=h-2*h*(a-Φ-Φs)²/φˊ² (210°<=a<=270°)

S=2*h*(Φ+Φs+Φˊ-a)²/Φˊ² (270°<=a<=330°)

S=0m (330°<=a<=360°)

X=(s+0s)*cos(η*a)-δ*e*sin(ηa)

Y=(s+0s)*sin(η*a)+δ*e*cos(ηa)

其中 0s=220re ，η=1，δ=1

3.程序框图

开始

输入已知数据

a=0°,Φ=150°,Φs=60°,φˊ=120°,Φsˊ=30°,h=0.03m,0r=0.04m,e=0.01m

否

是

4.计算结果（列表）。

X , Y

0.038729,0.010000

0.037792,0.013345

0.036727,0.016630

0.035530,0.019873

0.034192,0.023087

0.032696,0.026280

0.031021,0.029457

0.029145,0.032615

0.027042,0.035745

0.024687,0.038829

0.022055,0.041841

0.019127,0.044750

机械原理大作业凸轮机构设计

一、凸轮机构概述

凸轮机构是一种常见的传动机构，它通过凸轮的旋转运动，带动相应零件做直线或曲线运动。凸轮机构具有结构简单、运动平稳、传递力矩大等优点，在各种机械设备中得到广泛应用。

二、凸轮基本结构

1. 凸轮

凸轮是凸起的圆柱体，通常安装在主轴上。其表面通常为圆弧形或其他曲线形状，以便实现所需的运动规律。

2. 跟随件

跟随件是与凸轮配合的零件，它们通过接触面与凸轮相互作用，并沿着规定的路径做直线或曲线运动。跟随件可以是滑块、滚子、摇臂等。

3. 连杆

连杆连接跟随件和被驱动部件，将跟随件的运动转化为被驱动部件所需的运动。连杆可以是直杆、摇杆等。

三、凸轮机构设计要点

1. 几何参数设计

设计时需要确定凸轮半径、角度和曲率半径等参数，这些参数的选择将直接影响凸轮机构的运动规律和性能。 2. 运动规律设计

根据被驱动部件的运动要求，选择合适的凸轮曲线形状，以实现所需的运动规律。

3. 稳定性设计

在设计凸轮机构时，需要考虑其稳定性。例如，在高速旋转时，可能会发生跟随件脱离凸轮或者产生振动等问题，因此需要采取相应措施提高稳定性。

4. 材料和制造工艺设计

在材料和制造工艺方面，需要考虑凸轮机构所承受的载荷和工作环境等因素，选择合适的材料和制造工艺。

四、几种常见凸轮机构及其应用

1. 摇臂式凸轮机构

摇臂式凸轮机构由摇臂、连杆和被驱动部件组成。它通常用于实现直线运动或旋转运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。摇臂式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如发动机气门控制系统、纺织设备等。

2. 滑块式凸轮机构

滑块式凸轮机构由凸轮、滑块、连杆和被驱动部件组成。它通常用于实现直线运动，并且具有结构简单、运动平稳等优点。滑块式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如冲压设备、印刷设备等。

3. 滚子式凸轮机构

滚子式凸轮机构由凸轮、滚子、连杆和被驱动部件组成。它通常用于实现圆弧形运动，并且具有运动平稳、传递力矩大等优点。滚子式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中，如汽车发动机气门控制系统等。

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凸轮机构的运动规律的机械原理

一、凸轮机构的运动规律的基本概念

凸轮机构可是机械原理里超有趣的一部分呢！凸轮就像是一个指挥家，它通过自身的形状和运动，指挥着从动件按照特定的规律运动。比如说，我们常见的发动机里就可能有凸轮机构，它控制着气门的开启和关闭，就像一个严格的管家，精确地把握着时间和节奏。凸轮机构的运动规律有好多种哦，像等速运动规律、等加速等减速运动规律、余弦加速度运动规律等等。

二、不同运动规律的特点

1. 等速运动规律

这种运动规律就像是一个匀速前进的小火车，速度一直保持不变。但是呢，它也有个小缺点，就是在运动的起始和终止位置会有刚性冲击。就好比小火车突然启动和突然停止的时候，会有点“颠”。

2. 等加速等减速运动规律

这个就比较有意思啦。它在一个行程里，前半段是等加速运动，后半段是等减速运动。这样的话呢，它就比等速运动规律要好一些，不会有那么大的刚性冲击了。不过呢，它还是会有柔性冲击的。

3. 余弦加速度运动规律

这种运动规律就像是一个很有节奏感的舞者。它的加速度是按第 2 页 共 2 页 感谢百度文库让我们在这里与你相见，您的下载就是我们最大的动力。

照余弦函数的规律变化的，这样就可以避免刚性冲击和柔性冲击啦，运动起来更加平稳顺滑。

三、凸轮机构运动规律在实际中的应用

在很多机械装置里都能看到凸轮机构运动规律的应用呢。像自动生产线上的一些分拣装置，凸轮机构可以根据不同的运动规律，准确地把物品分拣到不同的地方。还有纺织机械里，凸轮机构可以控制纱线的运动，保证纺织的质量。

四、学习凸轮机构运动规律的意义

学习凸轮机构的运动规律可不仅仅是为了应付考试哦。它在我们的实际工程中有着非常重要的意义。如果我们能够熟练掌握这些运动规律，就可以设计出更加高效、精确、稳定的机械装置。比如说，在设计机器人的关节运动时，如果能合理运用凸轮机构的运动规律，就能让机器人的动作更加流畅自然，就像真人一样。而且呢，对于提高整个机械系统的性能和可靠性也有着不可忽视的作用。