直动从动件盘形凸轮机构设计说明书

机械原理大作业二直动从动件盘形凸轮机构设计任务书

课程名称：机械原理

设计题目：盘形凸轮机构设计（20）

院系：机电工程学院

班级：1508104

设计者：关宇珩

学号：1150810423

指导教师：陈明

设计时间：2017.6.15

哈尔滨工业大学机械设计制造

目录

一．凸轮设计要求 (1)

二．凸轮轮廓设计数学模型 (3)

三．计算流程框图 (4)

四．matlab程序 (5)

五．计算结果与分析 (10)

一．凸轮设计要求

二．凸轮轮廓设计数学模型

1.确定凸轮偏心距与基圆半径（mm ）

通过matlab 对已给s 方程求导，通过许用压力角做斜率已知的直线，找出其与线图的切线，并找出切线的y 轴截距。

由于最大截距绝对值为65，则取偏心距3/56e =，基圆半径12/385r 0=，滚子半径

3/28r =。计算2200e -r s =。

2.建立压力角方程

已知方程：

???

?

?

?+=e

-d /ds arctan 0?α分段代入s 方程，计算升程和回程的压力角。

3.建立凸轮轮廓线的坐标方程

已知凸轮轴心在从动件左方。建立方程（理论轮廓线）：

()??ecos sin s s x 0++=；()??esin -cos s s y 0+=；

建立方程（外包络实际轮廓线）：

()()

2

2

d /dy d /dx d /dy r

x X ???

++=；

()()

2

2

d /dy d /dx d /dx r

-y Y ???

+=；

4.建立曲率方程

已知方程：

()()

2

/322

2dx /dy 1dx /y d k +=

；

；

k /1R =通过参数方程的求导方法建立R ～ψ的方程。

三．计算流程框图

设时间ψ为未知量

对s ，v ，a 方程求导，绘制位移、速度、

加速度和?d /ds ～s 线图

利用许用压力角做已知斜率曲线，寻找与?d /ds ～s 线图相交的y 轴截距绝对值最大的直线为切线，取偏

心距e 、基圆半径r0、滚子半径

建立压力角方程

建立理论轮廓线和实际轮廓线的坐标方

程

建立曲率半径方程

以1为间隔在360度中取361个计数点，方

程代入数值，绘图

四．matlab程序

syms phi x

Phi_0=4*pi/9;%推程运动角

Phi_1=pi/3;%回程运动角

Phi_s0=5/9*pi;%远休止角

Phi_s1=2/3*pi;%近休止角

h=35;

alpha_0=7/36*pi;

alpha_1=7/18*pi;

omiga=pi/4;

e=56/3;

r0=385/12;

r=28/3;

s0=sqrt(r0^2-e^2);

s_0=h*(phi/Phi_0-sin(2*pi*phi/Phi_0)/(2*pi));

v_0=h*omiga/Phi_0*(1-cos(2*pi*phi/Phi_0));

a_0=2*pi*h*omiga^2/Phi_0^2*sin(2*pi*phi/Phi_0);

s_1=h*(1-10*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^3+15*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^4-6*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^5);

v_1=-h*omiga/Phi_1*(30*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^2-60*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^3+30*((phi-Phi_0-Phi_s0)/ Phi_1)^4);

a_1=-h*omiga^2/Phi_1^2*(60*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)-180*((phi-Phi_0-Phi_s0)/Phi_1)^2+120*((phi-Phi_0-Phi _s0)/Phi_1)^3);

d_s0=diff(s_0);

d_s1=diff(s_1);

b0=s_0-d_s0*tan(pi/2-alpha_0);

b1=s_1+d_s1*tan(pi/2-alpha_1);

Alpha_0=atan(abs(d_s0-e)/(s_0+s0));

Alpha_1=atan(abs(d_s1-e)/(s_1+s0));

x_0=(s0+s_0)*sin(phi)+e*cos(phi);

y_0=(s0+s_0)*cos(phi)-e*sin(phi);

x_s0=(s0+subs(s_0,phi,Phi_0))*sin(phi)+e*cos(phi);

y_s0=(s0+subs(s_0,phi,Phi_0))*cos(phi)-e*sin(phi);

x_1=(s0+s_1)*sin(phi)+e*cos(phi);

y_1=(s0+s_1)*cos(phi)-e*sin(phi);

x_s1=(s0+subs(s_1,phi,4/3*pi))*sin(phi)+e*cos(phi); y_s1=(s0+subs(s_1,phi,4/3*pi))*cos(phi)-e*sin(phi);

X_0=x_0+r*diff(y_0)/sqrt(diff(x_0)^2+diff(y_0)^2);

Y_0=y_0-r*diff(x_0)/sqrt(diff(x_0)^2+diff(y_0)^2);

X_s0=x_s0+r*diff(y_s0)/sqrt(diff(x_s0)^2+diff(y_s0)^2); Y_s0=y_s0-r*diff(x_s0)/sqrt(diff(x_s0)^2+diff(y_s0)^2); X_1=x_1+r*diff(y_1)/sqrt(diff(x_1)^2+diff(y_1)^2);

Y_1=y_1-r*diff(x_1)/sqrt(diff(x_1)^2+diff(y_1)^2);

X_s1=x_s1+r*diff(y_s1)/sqrt(diff(x_s1)^2+diff(y_s1)^2); Y_s1=y_s1-r*diff(x_s1)/sqrt(diff(x_s1)^2+diff(y_s1)^2);

phi_0=0:pi/180:Phi_0;

phi_1=pi:pi/180:4/3*pi;

phi_s0=Phi_0:pi/180:pi;

phi_s1=4/3*pi:pi/180:2*pi;

S_0=subs(s_0,phi,phi_0);

S_1=subs(s_1,phi,phi_1);

S_s0=ones(1,101).*subs(s_0,phi,Phi_0);

S_s1=ones(1,121).*subs(s_1,phi,4/3*pi);

V_0=subs(v_0,phi,phi_0)./7.520072;

V_1=subs(v_1,phi,phi_1)./7.520072;

V_s0=zeros(1,101);

V_s1=zeros(1,121);

A_0=subs(a_0,phi,phi_0)./21.54342;

A_1=subs(a_1,phi,phi_1)./21.54342;

A_s0=zeros(1,101);

A_s1=zeros(1,121);

d_S0=subs(d_s0,phi,phi_0)./6.26672599;

d_S1=subs(d_s1,phi,phi_1)./6.26672599;

S_00=S_0./3.5;

S_11=S_1./3.5;

b_0=min(subs(b0,phi,phi_0));

b_1=min(subs(b1,phi,phi_1));

y0=x*tan(pi/2-alpha_0)+b_0;

y1=-x*tan(pi/2-alpha_1)+b_1;

y2=-x*tan(pi/2-alpha_0);

X1=-54:6:54;

X2=0:6:54;

Y0=subs(y0,x,X1)./3.5;

Y1=subs(y1,x,X1)./3.5;

Y2=subs(y2,x,X2)./3.5;

X1=X1./6.26672599;

X2=X2./6.26672599;

Alpha_00=subs(Alpha_0,phi,phi_0)./pi.*180;

Alpha_11=subs(Alpha_1,phi,phi_1)./pi.*180;

Alpha_s0=ones(1,101).*subs(Alpha_0,phi,Phi_0)./pi.*180;

Alpha_s1=ones(1,121).*subs(Alpha_1,phi,4/3*pi)./pi.*180;

x_00=double(subs(x_0,phi,phi_0));

y_00=double(subs(y_0,phi,phi_0));

x_S0=double(subs(x_s0,phi,phi_s0));

y_S0=double(subs(y_s0,phi,phi_s0));

x_11=double(subs(x_1,phi,phi_1));

y_11=double(subs(y_1,phi,phi_1));

x_S1=double(subs(x_s1,phi,phi_s1));

y_S1=double(subs(y_s1,phi,phi_s1));

X_00=subs(X_0,phi,phi_0).*12./7;

Y_00=subs(Y_0,phi,phi_0).*12./7;

X_S0=subs(X_s0,phi,phi_s0).*12./7;

Y_S0=subs(Y_s0,phi,phi_s0).*12./7;

X_11=subs(X_1,phi,phi_1).*12./7;

Y_11=subs(Y_1,phi,phi_1).*12./7;

X_S1=subs(X_s1,phi,phi_s1).*12./7;

Y_S1=subs(Y_s1,phi,phi_s1).*12./7;

for i=1:1:361

if(i<75)

r(1,i)=0.5*1/(((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i))-(y_00(1,i+2)-y_00(1,i+1))/(x_00(1,i+2)-x_00(1,i+1)))/( x_00(1,i+1)-x_00(1,i))/(1+((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i)))^2)^(3/2));

elseif(i>=75&&i<80)

r(1,i)=-0.5*1/(((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i))-(y_00(1,i+2)-y_00(1,i+1))/(x_00(1,i+2)-x_00(1,i+1)))/( x_00(1,i+1)-x_00(1,i))/(1+((y_00(1,i+1)-y_00(1,i))/(x_00(1,i+1)-x_00(1,i)))^2)^(3/2));

elseif(i>=80&&i<181)

r(1,i)=r(1,79);

elseif(i>=181&&i<209)

r(1,i)=-0.5*1/(((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))-(y_11(1,i+2-180)-y_11(1,i+1-180))/ (x_11(1,i+2-180)-x_11(1,i+1-180)))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))/(1+((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+ 1-180)-x_11(1,i-180)))^2)^(3/2));

elseif(i>=209&&i<240)

r(1,i)=0.5*1/(((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))-(y_11(1,i+2-180)-y_11(1,i+1-180))/( x_11(1,i+2-180)-x_11(1,i+1-180)))/(x_11(1,i+1-180)-x_11(1,i-180))/(1+((y_11(1,i+1-180)-y_11(1,i-180))/(x_11(1,i+ 1-180)-x_11(1,i-180)))^2)^(3/2));

else

r(1,i)=r(1,239)/2;

end

end

PHI_0=phi_0./pi.*180;

PHI_1=phi_1./pi.*180;

PHI_s0=phi_s0./pi.*180;

PHI_s1=phi_s1./pi.*180;

PHI=0:1:360;

figure(1)

subplot(2,2,1);

plot(PHI_0,S_0);

set(gca,'xtick',[0:15:360]);

set(gca,'ytick',[0:3.5:38.5]);

axis([0,360,0,38.5]);

xlabel('凸轮转角（^o）');

ylabel('位移（mm）');

title('从动件位移曲线图');hold on;

plot(PHI_1,S_1);

plot(PHI_s0,S_s0);

plot(PHI_s1,S_s1);hold off;grid on

subplot(2,2,2);

plot(PHI_0,V_0);

set(gca,'xtick',[0:15:360]);

set(gca,'ytick',[-9:1:9]);

axis([0360-99]);

xlabel('凸轮转角（^o）');

ylabel('速度（*7.520072mm·s^-^1）');

title('从动件速度曲线图');hold on;

plot(PHI_1,V_1);

plot(PHI_s0,V_s0);

plot(PHI_s1,V_s1);hold off;grid on subplot(2,2,3);

plot(PHI_0,A_0);

set(gca,'xtick',[0:15:360]);

set(gca,'ytick',[-9:1:9]);

axis([0360-99]);

xlabel('凸轮转角（^o）');

ylabel('加速度（*21.54342mm·s^-^2）'); title('从动件加速度曲线图');hold on;

plot(PHI_1,A_1);

plot(PHI_s0,A_s0);

plot(PHI_s1,A_s1);hold off;grid on

figure(2)

plot(d_S0,S_00);

set(gca,'xtick',[-11:1:11]);

set(gca,'ytick',[-20:1:11]);

axis([-11,11,-20,11]);

xlabel('ds/d\phi');

ylabel('s（\phi）');

title('ds/d\phi—s图');hold on;

plot(d_S1,S_11);hold on;

plot(X1,Y0);hold on;

plot(X1,Y1);hold on;

plot(X2,Y2);hold off;grid on

figure(3)

plot(PHI_0,Alpha_00);

set(gca,'xtick',[0:20:360]);

set(gca,'ytick',[-90:10:90]);

axis([0,360,-90,90]);

xlabel('凸轮转角（^o）');

ylabel('压力角（^o）');hold on;

plot(PHI_1,Alpha_11);hold on;

plot(PHI_s0,Alpha_s0);hold on;

plot(PHI_s1,Alpha_s1);hold on;

plot(PHI,r);hold off;grid on

figure(4)

plot(X_00,Y_00);

set(gca,'xtick',[-130:10:130]);

set(gca,'ytick',[-150:10:80]);

axis([-130,130,-120,80]);

title('凸轮实际轮廓线');hold on;

plot(X_S0,Y_S0);hold on;

plot(X_11,Y_11);hold on;

plot(X_S1,Y_S1);hold on;

plot(x_00,y_00);hold on;

plot(x_S0,y_S0);hold on;

plot(x_11,y_11);hold on;

plot(x_S1,y_S1);hold on;

hold off;grid on

五．计算结果与分析

图1

图2

图3

图4

图5

图6

通过分析图像，可以知道凸轮的升程和回程时由于分别采用了正弦规律和3-4-5多项式规律，所以整个运动过程中从动件速度和加速度无突变，避免了刚性冲击和柔性冲击，适用于高速运动场合。

机械原理-凸轮设计(偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计)

中国地质大学 课程论文 题目偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计 指导老师__ _____________ 姓名 班级 学号 专业机械设计制造及其自动化 院系机电学院 日期 2015 年 5 月 30 日 解析法分析机构运动 ——MATLAB辅助分析摘要： 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，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，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。通过用MATLAB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。 一、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 试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廓曲线和工作廓线。已知凸轮轴置于推杆轴 线右侧，偏距e=20mm，基圆半径r0=50mm，滚子半径r r=10mm。凸轮以等角速度沿顺时针方

直动从动件盘形凸轮机构设计说明书

机械原理大作业二直动从动件盘形凸轮机构设计任务书 课程名称：机械原理 设计题目：盘形凸轮机构设计（20） 院系：机电工程学院 班级：1508104 设计者：关宇珩 学号：1150810423 指导教师：陈明 设计时间：2017.6.15 哈尔滨工业大学机械设计制造

目录 一．凸轮设计要求 (1) 二．凸轮轮廓设计数学模型 (3) 三．计算流程框图 (4) 四．matlab程序 (5) 五．计算结果与分析 (10)

一．凸轮设计要求

二．凸轮轮廓设计数学模型 1.确定凸轮偏心距与基圆半径（mm ） 通过matlab 对已给s 方程求导，通过许用压力角做斜率已知的直线，找出其与线图的切线，并找出切线的y 轴截距。 由于最大截距绝对值为65，则取偏心距3/56e =，基圆半径12/385r 0=，滚子半径 3/28r =。计算2200e -r s =。 2.建立压力角方程 已知方程： ??? ? ? ?+=e -d /ds arctan 0?α分段代入s 方程，计算升程和回程的压力角。 3.建立凸轮轮廓线的坐标方程 已知凸轮轴心在从动件左方。建立方程（理论轮廓线）： ()??ecos sin s s x 0++=；()??esin -cos s s y 0+=； 建立方程（外包络实际轮廓线）： ()() 2 2 d /dy d /dx d /dy r x X ??? ++=； ()() 2 2 d /dy d /dx d /dx r -y Y ??? +=； 4.建立曲率方程

已知方程： ()() 2 /322 2dx /dy 1dx /y d k += ； ； k /1R =通过参数方程的求导方法建立R ～ψ的方程。 三．计算流程框图 设时间ψ为未知量 对s ，v ，a 方程求导，绘制位移、速度、 加速度和?d /ds ～s 线图 利用许用压力角做已知斜率曲线，寻找与?d /ds ～s 线图相交的y 轴截距绝对值最大的直线为切线，取偏 心距e 、基圆半径r0、滚子半径 建立压力角方程 建立理论轮廓线和实际轮廓线的坐标方 程

自动车床凸轮设计教程

1.自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称： 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。 举个例子： 一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米

升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.

第9章凸轮机构及其设计(有答案)

1．图示凸轮机构从动件推程运动线图是由哪两种常用的基本运动规律组合而成？并指出有无冲击。如果有冲击，哪些位置上有何种冲击？从动件运动形式为停-升-停。 (1) 由等速运动规律和等加速等减速运动规律组合而成。 (2) 有冲击。 (3) ABCD 处有柔性冲击。 2. 有一对心直动尖顶从动件盘形凸轮机构，为改善从动件尖端的磨损情况，将其尖端改为滚子，仍使用原来的凸轮，这时该凸轮机构中从动件的运动规律有无变化？简述理 由。 (1) 运动规律发生了变化。 (见下图 ) (2)采用尖顶从动件时，图示位置从动件的速度v O P 2111=ω，采用滚子从动件时，图示位置的速度 '='v O P 2111ω，由于O P O P v v 1111 22≠'≠',；故其运动规律发生改变。

3. 在图示的凸轮机构中，画出凸轮从图示位置转过60?时从动件的位置及从动件的位移s。 总分5分。(1)3 分；(2)2 分 (1) 找出转过60?的位置。 (2) 标出位移s。

4. 画出图示凸轮机构从动件升到最高时的位置，标出从动件行程h ，说明推程运动角和回程运动角的大小。 总分5分。(1)2 分；(2)1 分；(3)1 分；(4)1 分 (1) 从动件升到最高点位置如图示。 (2) 行程h 如图示。 (3)Φ＝δ0－θ (4)Φ'＝δ' 0＋θ

5.图示直动尖顶从动件盘形凸轮机构，凸轮等角速转动，凸轮轮廓在推程运动角Φ=? 从动件行程h=30 mm，要求： （1）画出推程时从动件的位移线图s-?； （2）分析推程时有无冲击，发生在何处？是哪种冲击？ - 总分10分。(1)6 分；(2)4 分 (1)因推程时凸轮轮廓是渐开线，其从动件速度为常数v=r0?ω，其位移为直线， 如图示。

机械原理课程设计凸轮设计

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

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 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

目录 一设计任务及要求-----------------------------------------------2 二数学模型的建立-----------------------------------------------2 三程序框图--------------------------------------------------------5 四程序清单及运行结果-----------------------------------------6 五设计总结-------------------------------------------------------14 六参考文献-----------------------------------------------------15

一 设计任务与要求 已知摆杆9为等加速等减速运动规律，其推程运动角φ=70，远休止角φs =10，回程运动角φ?=70，摆杆长度l 09D =125,最大摆角φ max =15，许用压力角[α]=40，凸轮与曲线共轴。 （1） 要求：计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图（用方格纸 绘制），也可做动态显示。 （2） 确定凸轮的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮的实际廓线， 并按比例绘出机构运动简图。 （3） 编写计算说明书。 二 机构的数学模型 1 推程等加速区 当2/0?δ≤≤时 角位移 22max /21?δ?=m 角速度 2max /4?δ?ω= 角加速度 2max /4??ε= 2 推程等减速区 当?δ?≤<2/时 角位移 22max max /)(21?δ???--=m 角速度 2max /)(4?δ??ω-= 角加速度 2max /4??ε-= 3 远休止区 当s ??δ?+≤<时 角位移 max 1?=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε

第九章凸轮机构及其设计

第九章凸轮机构及其设计 第一节凸轮机构的应用、特点及分类 1.凸轮机构的应用 在各种机械，特别是自动机械和自动控制装置中，广泛地应用着各种形式的凸轮机构。 例1内燃机的配气机构 当凸轮回转时，其轮廓将迫使推杆作往复摆动，从而使气阀开启或关闭(关闭是借弹簧的作用)，以控制可燃物质在适当的时间进入气缸或排出废气。至于气阀开启和关闭时间的长短及其速度和加速度的变化规律，则取决于凸轮轮廓曲线的形状。 例2自动机床的进刀机构 当具有凹槽的圆柱凸轮回转时，其凹槽的侧面通过嵌于凹槽中的滚子迫使推杆绕其轴作往复摆动，从而控制刀架的进刀和退刀运动。至于进刀和退刀的运动规律如何，则决定于凹槽曲线的形状。 2.凸轮机构及其特点 (1)凸轮机构的组成 凸轮是一个具有曲线轮廓或凹槽的构件。凸轮通常作等速转动，但也有作往复摆动或移动的。推杆是被凸轮直接推动的构件。因为在凸轮机构中推杆多是从动件，故又常称其为从动件。凸轮机构就是由凸轮、推杆和机架三个主要构件所组成的高副机构。 (2)凸轮机构的特点

1）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。 2）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。 3.凸轮机构的分类 凸轮机构的类型很多，常就凸轮和推杆的形状及其运动形式的不同来分类。 （1）按凸轮的形状分 1）盘形凸轮（移动凸轮） 2）圆柱凸轮 盘形凸轮是一个具有变化向径的盘形构件绕固定轴线回转。移动 凸轮可看作是转轴在无穷远处的盘形凸轮的一部分，它作往复直线移动。圆柱凸轮是一个在圆柱面上开有曲线凹槽，或是在圆柱端面上作 出曲线轮廓的构件，它可看作是将移动凸轮卷于圆柱体上形成的。盘形凸轮机构和移动凸轮机构为平面凸轮机构，而圆柱凸轮机构是一种 空间凸轮机构。盘形凸轮机构的结构比较简单，应用也最广泛，但其推杆的行程不能太大，否则将使凸轮的尺寸过大。 （2）按推杆的形状分 1）尖顶推杆。这种推杆的构造最简单，但易磨损，所以只适用于作用力不大和速度较低的场合（如用于仪表等机构中）。 2）滚子推杆。滚子推杆由于滚子与凸轮轮廓之间为滚动摩擦，所以磨损较小，故可用来传递较大的动力，因而应用较广。

机械原理课程设计说明书(凸轮送料机构)

冲床冲压机构、送料机构及传动系统的设计 一、设计题目 设计冲制薄壁零件冲床的冲压机构、送料机构及其传动系统。冲床的工艺动作如图5—1a所示，上模先以比较大的速度接近坯料，然后以匀速进行拉延成型工作，此后上模继续下行将成品推出型腔，最后快速返回。上模退出下模以后，送料机构从侧面将坯料送至待加工位置，完成一个工作循环。 图1 冲床工艺动作与上模运动、受力情况 要求设计能使上模按上述运动要求加工零件的冲压机构和从侧面将坯料推送至下模上方的送料机构，以及冲床的传动系统，并绘制减速器装配图。 二、原始数据与设计要求 1．动力源是电动机，下模固定，上模作上下往复直线运动，其大致运动规律如图b）所示，具有快速下沉、等速工作进给和快速返回的特性； 2．机构应具有较好的传力性能，特别是工作段的压力角应尽可能小；传动角γ大于或等于许用传动角[γ]=40°； 3．上模到达工作段之前，送料机构已将坯料送至待加工位置（下模上方）；4．生产率约每分钟70件； 5．上模的工作段长度L=30~100mm，对应曲柄转角 0=（1/3~1/2）π；上模总行程长度必须大于工作段长度的两倍以上； 6．上模在一个运动循环内的受力如图c）所示，在工作段所受的阻力F0＝5000N，在其他阶段所受的阻力F1＝50N；

7．行程速比系数K≥1.5； 8．送料距离H=60~250mm； 9．机器运转不均匀系数δ不超过0.05。 若对机构进行运动和动力分析，为方便起见，其所需参数值建议如下选取：1）设连杆机构中各构件均为等截面均质杆，其质心在杆长的中点，而曲柄的质心则与回转轴线重合； 2）设各构件的质量按每米40kg计算，绕质心的转动惯量按每米2kg·m2计算；3）转动滑块的质量和转动惯量忽略不计，移动滑块的质量设为36kg； 4）传动装置的等效转动惯量（以曲柄为等效构件）设为30kg·m2； 5 ) 机器运转不均匀系数δ不超过0.05。 三、传动系统方案设计 冲床传动系统如图5－2所示。电动机转速经带传动、齿轮传动降低后驱动机器主轴运转。原动机为三相交流异步电动机，其同步转速选为1500r/min，可选用如下型号： 电机型号额定功率（kw）额定转速（r/min） Y100L2—4 3.0 1420 Y112M—4 4.0 1440 Y132S—4 5.5 1440 由生产率可知主轴转速约为70r/min，若电动机暂选为Y112M—4，则传动系统总传动比约为。取带传动的传动比i b=2，则齿轮减速器的传动比i g=10.285，故可选用两级齿轮减速器。 图2 冲床传动系统 四、执行机构运动方案设计及讨论 该冲压机械包含两个执行机构，即冲压机构和送料机构。冲压机构的主动件是曲柄，从动件（执行构件）为滑块（上模），行程中有等速运动段（称工作段），并具有急回特性；机构还应有较好的动力特性。要满足这些要求，用单一的基本机构如偏置曲柄滑块机构是难以实现的。因此，需要将几个基本机构恰当地组合在一起来满足上述要求。送料机构要求作间歇送进，比较简单。实现上述要求的机构组合方案可以有许多种。下面介绍几个较为合理的方案。

移动从动件盘形凸轮机构中

第4章习题 4-1 移动从动件盘形凸轮机构中，凸轮以转速为400r/min等速回转，工作要求从动件的运动规律如图4-6所示；当凸轮转速90°时，从动件在起始位置停歇不动；凸轮再转过90°时，从动件上升38.1mm；当凸轮又转过90°时，从动件停歇不动；当凸轮转过一周中剩余的90°时，从动件返回原处。试设计从动件的运动规律，并写出以坐标原点0为起点的从动件的位置方程式。 4-2 图4-7所示为凸轮机构从动件的速度曲线，它由四段直线组成。要求：在题图上画出推杆的位移曲线、加速度曲线；判断在哪几个益有冲击存在，是刚性冲击还是柔性冲击；在图示的F位置，凸轮与推杆之间有无惯性力作用，有无冲击存在。 ?=π/2，行程h=50mm。 4-3 在直动从动件盘形凸轮机构中，已知推程时凸轮的转角 求当凸轮转速ω1=10rad/s时，等速、等加速等减速、余弦加速度和正弦加速度四种常用的 ?。 基本运动规律的最大速度υmax、最大加速度αmax以及所对应的凸轮转角 0 4-4 在图4-8所示的从动件位置移线图中，AB段为摆线运动，BC段为简谐运动。若 ?要在两段曲线交界处的B点从动件的速度和加速度分别相等，试根据图中所给数据确定 2角的大小。 4-5 图4-9中给出了某直动从动件盘形凸轮机构的从动件的速度线图。要求： （1）画出其加速度和位移线图； （2）说明此种运动规律的名称及特点（υ、α的大小及冲击的性质）。 4-6 试求一个对心平底推杆盘状凸轮的廓线方程。已知推杆的平底与其导路垂直，基圆半径r b=45mm，凸轮顺时针方向匀速转动。要求当凸轮转动120°时，推杆以等加速等减速运动上升15mm；再转过60°时，推杆以正弦加速度运动回到原位置；凸轮转过一周中的其余角度时，推杆静止不动。 4-7 试以图解法设计一摆动滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线。已知l OA=55mm，r o=25mm，l AB=50mm，r T=8mm，凸轮逆时针方向匀速转动。要求当凸轮转过180°时，推杆以余弦加速度运动向上摆动φ=25°；转过一周中的其余角度时，推杆以正弦加速度运动摆回到原位置。 4-8 用图解法设计摆动从动件圆柱凸轮。圆柱凸轮以等角速回转一圈时，从运件往复 ?=180°，从动件以等加速等减速摆动一次，其运动规律为：凸轮按图4-10所示方向回转

平面盘型凸轮设计说明

设计实践设计计算说明书题目：盘形凸轮轮廓设计 学院:机电工程学院 班号：08401 学号：1050840124 姓名：林飞跃 日期：2007年10月04号

设计实践任务书 题目：盘形凸轮轮廓设计 设计任务及要求: 用图解法设计滚子直动从动件盘形凸轮轮廓。原始信息： 凸轮机构型式：平面盘形凸轮机构 从动件运动形式：偏置直动 从动件类型：滚子从动件 凸轮的封闭方式：力封闭 从动件行程h：40mm 从动件偏距e：12mm 滚子半径Rr：12mm 推程运动角β1：140度 远休止角β：40度 回程运动角β2：120度 基圆半径Rb：50mm

一．分析从动件运动规律 凸轮转向：逆时针方向 第1段运动规律为： 从动件运动规律：等速（直线） 该段从动件行程h＝40mm 相应凸轮起始转角：0° 相应凸轮终止转角：140° 第2段运动规律为： 从动件运动规律：停止 该段从动件摆角φ＝40° 相应凸轮起始转角：140° 相应凸轮终止转角：180° 第3段运动规律为： 从动件运动规律：等加速、等减速（抛物线）该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：180° 相应凸轮终止转角：240° 第4段运动规律为： 从动件运动规律：等加速、等减速（抛物线）该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：240° 相应凸轮终止转角：300°

第5段运动规律为： 从动件运动规律：停止 该段从动件摆角φ＝60° 相应凸轮起始转角：300° 相应凸轮终止转角：360° 二．作图法设计（反转法） （1）先选取合适的比例尺μl。任选一点作为凸轮的转动中心O。以O为圆心，e=12mm为半径作偏距圆。以O为圆心r0 =12mm为半径作凸轮的基圆。作偏距圆的一条切线，它代表了起始位置从动件的轨道，它与基圆的交点A就是从动件在起始位置时与凸轮轮廓线的交点。 （２）再从OA开始按-ω的方向依次量取与升程角、远休止角、回程角和近休止角相等的角度，在基圆上得到B、C、D点。

机械原理 凸轮机构及其设计

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 1．刚性冲击：推杆在运动开始和终止时，速度突变，加速度在理论上将出现瞬时的无穷大值，致使推杆产生非常大的惯性力，因而使凸轮受到极大冲击，这种冲击叫刚性冲击。 2.柔性冲击：加速度有突变，因而推杆的惯性力也将有突变，不过这一突变为有限值，因而引起有限

第6章凸轮--习题及答案(全)

习 题 6-6 在摆动从动件盘形凸轮机构中，从动件行程角max 30o ψ=，0120o Φ=，'0120o Φ=， 从动件推程、回程分别采用等加速等减速和正弦加速度运动规律，试写出摆动从动件在各行程的位移方程式。 解：（1）推程的位移方程式为 ()2 0max 02max 0max 00202 022 2?ψψ?ψψψ?????Φ?=??≤≤ ? Φ???? Φ? =-Φ-≤≤Φ?Φ? 代入数值得 ()2220230 060120240130-120 60120240o o o o o o o o o ??ψ?ψ?????=??=≤≤? ????? ?=?-≤≤?? （2）回程的位移方程式为 ()max 0''0001 21sin 3602o s s T T T πψψ?π ??????=?-+ Φ+Φ≤≤??? ?ΦΦ?????? =-Φ+Φ? 代入数值得： o 2401360360301sin 240120212012024030 30sin 3 24036042o o o o o o o o o o o o ?ψ?π???π ????-=?-+-??? ???? ?-=-+≤≤ 6-7 图中所示为从动件在推程的部分运动曲线，其0o s Φ≠，'0o s Φ≠，试根据s 、v 和a 之 间的关系定性的补全该运动曲线，并指出该凸轮机构工作时，何处有刚性冲击？何处有柔性冲击？

解：如图所示。 （1）AB段的位移线图为一条倾斜直线，因此，在这一段应为等速运动规律，速度线图为一条水平直线，其加速度为零。 （2）BC段的加速度线图为一条水平直线。因此，在这一段应为等加速运动规律，其速度线图为一条倾斜的直线，位移线图为一条下凹的二次曲线。 （3）CD段的速度线图为一条倾斜下降的斜直线。因此，在这一段应为等减速运动规律，其加速度线图为一条水平直线，位移线图为一条上凸的二次曲线。 该凸轮在工作时，在A处有刚性冲击，B、C、D处有柔性冲击。 6-8 对于图中的凸轮机构，要求： 1）写出该凸轮机构的名称； 2）在图上标出凸轮的合理转向； 3）画出凸轮的基圆； 4）画出从升程开始到图示位置时推杆的位移s，相对应的凸轮转角?，B点的压力角α；5）画出推杆的行程H。 解：1）偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构。 2）为使推程压力角较小，凸轮应该顺时针转动。

机械原理大作业3凸轮结构设计说明

机械原理大作业（二） 作业名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计 院系：机电工程学院 班级： 设计者： 学号： 指导教师：丁刚明 设计时间： 工业大学机械设计

1.设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，根据其原始参数设计该凸轮。 表一：凸轮机构原始参数 序号升程（mm) 升程运动 角（o）升程运动 规律 升程许用 压力角 （o） 回程运动 角（o） 回程运动 规律 回程许用 压力角 （o） 远休止角 （o） 近休止角 （o） 12 80 150 正弦加速 度30 100 正弦加速 度 60 60 50 2.凸轮推杆运动规律 (1)推杆升程运动方程 S=h[φ/Φ0-sin(2πφ/Φ0)]

V=hω1/Φ0[1-cos(2πφ/Φ0)] a=2πhω12sin(2πφ/Φ0)/Φ02 式中： h=150，Φ0=5π/6，0<=φ<=Φ0，ω1=1（为方便计算） (2)推杆回程运动方程 S=h[1-T/Φ1+sin(2πT/Φ1)/2π] V= -hω1/Φ1[1-cos(2πT/Φ1)] a= -2πhω12sin(2πT/Φ1)/Φ12 式中： h=150，Φ1=5π/9，7π/6<=φ<=31π/18，T=φ-7π/6 3.运动线图及凸轮线图 运动线图： 用Matlab编程所得源程序如下： t=0:pi/500:2*pi; w1=1;h=150; leng=length(t); for m=1:leng; if t(m)<=5*pi/6 S(m) = h*(t(m)/(5*pi/6)-sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/(2*pi)); v(m)=h*w1*(1-cos(2*pi*t(m)/(5*pi/6)))/(5*pi/6); a(m)=2*h*w1*w1*sin(2*pi*t(m)/(5*pi/6))/((5*pi/6)*(5*pi/6)); % 求退程位移，速度，加速度 elseif t(m)<=7*pi/6 S(m)=h; v(m)=0; a(m)=0; % 求远休止位移，速度，加速度 elseif t(m)<=31*pi/18 T(m)=t(m)-21*pi/18; S(m)=h*(1-T(m)/(5*pi/9)+sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9))/(2*pi)); v(m)=-h/(5*pi/9)*(1-cos(2*pi*T(m)/(5*pi/9))); a(m)=-2*pi*h/(5*pi/9)^2*sin(2*pi*T(m)/(5*pi/9)); % 求回程位移，速度，加速度

盘形凸轮轮廓设计计算说明书

《机械设计基础》 设计实践设计计算说明书 题目：盘形凸轮轮廓设计 学院：航天学院 班号：0818201班 学号：1081820101 姓名：宋春林 日期：2010年9月26日

《机械设计基础》设计实践任务书 题目：盘形凸轮轮廓设计设计原始数据及要求： 凸轮角速度ω方向：顺时针基圆半径：40mm 偏距：8mm 滚子半径：10mm 推杆运动规律：

目录 设计过程 (1) 1取比例尺并作基圆 (1) 2作反转运动，量取?0、?s、?0′、?s′,，等分?0、?0′ (1) 3计算推杆的预期位移 (1) 4确定理论轮廓线上的点 (1) 5绘制理论轮廓线 (2) 6绘制实际轮廓线 (3) 参考文献： (4)

设计过程 1取比例尺并作基圆 取比例尺为1:1，在图纸上选一个合适的位置作为凸轮回转中心，并以之为圆心，40mm 为半径绘出凸轮基圆。 2作反转运动，量取?0、?s、?0′、?s′,，等分?0、?0′ 在基圆上由起始点位置1出发，沿着?ω1回转方向依次量取?0=150°、?s=30°、?0′=120°、?s′=60°，并将推程运动角?0五等分，回程运动角?0′六等分。作出各等分线。 1 3计算推杆的预期位移 =30φ/150°（φ=0°~150°） ①等速推程时s=hφ ?0 计算结果见下表： ②等速回程时s=h?hφ ?0′ 计算结果见下表 以凸轮回转中心为圆心，8mm长为半径作偏距圆，找到各等分线与偏距圆的交点。过

这些交点分别作偏距圆的切线，这些切线与基圆相交后按照以上两表延长出相应的距离。其端点就是理论轮廓线上的点。 5绘制理论轮廓线 将上面的确定的理论轮廓线上的各点用一条光滑曲线连起来，就可以得到理论轮廓线。

机械基础答案解析

第三章凸轮机构 题3-1欲设计图示的直动滚子从动件盘形凸轮机构,要求在凸轮转角为00～900时,推杆以余弦加速度运动规律上升h= 20 mm,且取r0= 25 mm,e= 10 mm,r r= 5 mm。试求： （1）选定凸轮的转向ω,并简要说明选定的原因； （2）用反转法画出当凸轮转角φ=00～900时凸轮的工作廓线（画图的分度要求小于150）； （3）在图上标注出φ1=450时凸轮机构的压力角α。 解答： 1．选位移比例尺 m/m m 001 .0 = S μ ，转角比例尺 /mm 04 .0弧度 = ? μ ，绘制从动件 位移曲线，见题解3-1图(a)。 2. 逆时针方向，使凸轮机构为正偏置，减小推程段凸轮机构的压力角。 3．将圆弧顶推杆视为滚子推杆，取尺寸比例尺 m/m m 001 .0 = l μ 作图，凸轮廓线如图 所示。 4．如图所示，当φ1=450时，α=14.50。 题3-1图(a)(b) 题解3-1图

题3-2图示为一摆动平底推杆盘形凸轮机构（001 .0 = l μ m/mm），已知凸轮的轮廓 是一个偏心圆，其圆心为C，试用图解法求： （1）凸轮从初始位置到达图示位置时转角φ0及推杆的角位移ψ0； （2）推杆的最大角位移ψmax及凸轮的推程运动角Φ； （3）凸轮从初始位置回转900时，推杆的角位移ψ90。 解题分析：作推杆的摆动中心所在的圆η→作基圆→作推杆的初始位置→按题目要求逐步求解。 解答： 1．求φ0及ψ0 （1）以O为圆心，OA长为半径作圆 η ；以O为圆心作圆切于凸轮，该圆即为基圆；作推杆与基圆和凸轮同时相切，得切点B0，A0B0即为推杆的初始位置。 （2）凸轮从初始位置到达图示位置时的转角就是A0O沿-ω方向转到AO时的角度，即φ0=330，推杆的角位移ψ0=20。 2．求ψmax及Φ 题3-2图 题解3-2图

盘形凸轮的四种设计方法

盘形凸轮的四种设计方法 深圳市百特兴科技有限公司 周杰平 摘要：详细介绍运用SolidWorks 绘制盘形凸轮的不同方法，包括插件法、解析法、折弯法及仿真法。 关键词：盘形凸轮，插件法，解析法，折弯法，仿真法，余弦加速度， SolidWorks，EXCEL。 凸轮/连杆机构以其快速、稳定的特点，在很多的场合尤其是传统的制程设备中得以运用。但其缺点也很明显：适应性较差，结构相对比较复杂，开发周期长，凸轮加工精确要求比较高等,非标设备大多由伺服马达/步进马达、丝杆/同步带、气缸/油缸等替代。近年来，由于对设备产能要求越来也高，传统的凸轮/连杆机构又受到用户青睐。以动力电池制造设备中塑封制程为例。进口设备核心机构采用凸轮/连杆机构，产能在140件/分钟以上，国产设备采用伺服/丝杆驱动，产能则在50件/分钟左右。更为重要的是前者用于制程的有效时间更长，确保了品质的可靠性。凸轮的设计将成为机构设计工程是不可缺少的技能。 本文以盘形凸轮为研究对象，分别介绍几种不同的设计方法。 一、基本参数 1.1、凸轮基本参数 项目 代号 参数值 基圆直径 D 150 凸轮厚度 W 15 辊子直径 d 25 升程 h 50 表1 1.2、从动杆运动规律 动作 运动角度数 (Φ) 起始角度位置 终止角度位置 结束半径 运动规律 推程 120 0 120 125 余弦加速度 远休止角 30 120 150 125 回程 90 150 240 75 余弦加速度 近休止角 120 240 360 75 表2 注：余弦加速度(简谐运动)方程： S=h*[1-cos(πφ/Φ)]/2

图1 二、SolidWorks 插件法 2.1、如图2，打开SolidWorks，新建零件，关闭草图。菜单栏Toolbox -> 凸轮 如菜单栏无Toolbox，先加入插件。 图2 图3 2.2、设置。如图3 凸轮类型为圆形，推杆类型为平移，如果是偏心的，可作相应的选择；开始半径为基圆半径，开始角度根据<表2>填写；旋转方向为顺时针 2.3、运动如图4

自动车床凸轮设计详细教程..

自动车床主要靠凸轮来控制加工过程，能否设计出一套好的凸轮，是体现自动车床师傅的技术高低的一个标准。凸轮设计计算的资料不多，在此，我将一些基本的凸轮计算方法送给大家。凸轮是由一组或多组螺旋线组成的，这是一种端面螺旋线，又称阿基米德螺线。其形成的主要原理是：由A点作等速旋转运动，同时又使A点沿半径作等速移动，形成了一条复合运动轨迹的端面螺线。这就是等速凸轮的曲线。 凸轮的计算有几个专用名称： 1、上升曲线——凸轮上升的起点到最高点的弧线称为上升曲线 2、下降曲线——凸轮下降的最高点到最低点的弧线称为下降曲线 3、升角——从凸轮的上升起点到最高点的角度，即上升曲线的角度。我们定个代号为φ。 4、降角——从凸轮的最高点到最低点的角度，即下降曲线的角度。代号为φ1。 5、升距——凸轮上升曲线的最大半径与最小半径之差。我们给定代号为h，单位是毫米。 6、降距——凸轮下降曲线的最大半径与最小半径之差。代号为h1。 7、导程——即凸轮的曲线导程，就是假定凸轮曲线的升角（或降角）为360°时凸轮的升距（或降距）。代号为L，单位是毫米。 8、常数——是凸轮计算的一个常数，它是通过计算得来的。代号为K。 凸轮的升角与降角是给定的数值，根据加工零件尺寸计算得来的。 凸轮的常数等于凸轮的升距除以凸轮的升角，即K=h/φ。由此得h＝Kφ。 凸轮的导程等于360°乘以常数，即L＝360°K。由此得L＝360°h/φ。 举个例子： 一个凸轮曲线的升距为10毫米，升角为180°，求凸轮的曲线导程。(见下图) 解：L＝360°h/φ=360°×10÷180°＝20毫米

升角(或降角)是360°的凸轮，其升距(或降距)即等于导程。 这只是一般的凸轮基本计算方法，比较简单，而自动车床上的凸轮，有些比较简单，有些则比较复杂。在实际运用中，许多人只是靠经验来设计，用手工制作，不需要计算，而要用机床加工凸轮，特别是用数控机床加工凸轮，却是需要先计算出凸轮的导程，才能进行电脑程序设计。 要设计凸轮有几点在开始前就要了解的. 在我们拿到产品图纸的时候,看好材料,根据材料大小和材质将这款产品 的 主轴转速先计算出来. 计算主轴转速公式是[切削速度乘1000]除以材料直径. 切削速度是根据材质得来的，在购买材料时供应商提供.单位是米/分钟. 材料硬度越大,切削速度就越小,切的太快的话热量太大会导致材料变形, 所以切削速度已知的. 切削速度乘1000就是把米/分钟换算成毫米/分钟,在除以材料直径就是 主 轴每分钟的转速了.材料直径是每转的长度,切削速度是刀尖每分钟可以移动的 距离. 主轴转速求出来了,就要将一个产品需要多少转可以做出来,这个转的圈数求出来.主轴转速除以每个产品需要的圈数就是生产效率.[单位.个/分钟] 每款不同的产品,我们看到图纸的时候就先要将它的加工工艺给确定下来. 加工工艺其实就是加工方法,走芯机5把刀具怎么安排,怎么加工,哪把刀具 先做,按顺序将它安排,这样就是确定加工工艺.

哈工大机械原理大作业二凸轮机构设计(29)

设计说明书 1 设计题目 如图所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见下表，据此设计该凸轮机构。 2、推杆升程、回程运动方程及位移、速度、加速度线图 2.1凸轮运动理论分析 推程运动方程： 01cos 2h s π?????=-?? ?Φ???? 1 00sin 2h v πωπ??? = ?ΦΦ?? 22 12 00cos 2h a πωπ???= ?ΦΦ?? 回程运动方程： ()0' 1s s h ?-Φ+Φ?? =- ??Φ ? ? 1'0 h v ω=- Φ 0a = 2.2求位移、速度、加速度线图MATLAB 程序 pi= 3.1415926; c=pi/180; h=140; f0=120; fs=45; f01=90; fs1=105; %升程 f=0:1:360; for n=0:f0

s(n+1)=h/2*(1-cos(pi/f0*f(n+1))); v(n+1)=pi*h/(2*f0*c)*sin(pi/f0*f(n+1)); a(n+1)=pi^2*h/(2*f0^2*c^2)*cos(pi/f0*f(n+1)); end %远休程 for n=f0:f0+fs s(n+1)=140; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end %回程 for n=f0+fs:f0+fs+f01 s(n+1)=h*(1-(f(n+1)-(f0+fs))/f01); v(n+1)=-h/(f01*c); a(n+1)=0; end %近休程 for n=f0+fs+f01:360; s(n+1)=0; v(n+1)=0; a(n+1)=0; end figure(1);plot(f,s,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('s/mm');grid on;title('推杆位移线图') figure(2);plot(f,v,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('v/(mm/s)');grid on;title('推杆速度线图') figure(3);plot(f,a,'k');xlabel('\phi/\circ');ylabel('a/(mm/s2');grid on;title('推杆加速度线图') 2.3位移、速度、加速度线图

凸轮轴的设计说明书

二缸油泵凸轮轴材料设计班级：材料10971 学号：10400971 姓名：

机械学院 课程设计任务书 机械系材料10971班学生学号10400971 课程设计课题：二缸油泵凸轮轴材料设计 一、课程设计工作日 自2011年9月5日至2011年9月9日星期五 二、同组学生：曹润、陈胜、封成尧、高兴、葛义尚、韩君、何东、侯存亿 三、课程设计任务要求 包括课题来源、类型、目的和意义、基本要求、完成时间主要参考资料等。 （1）目的和意义 1.熟悉课题、查阅资料：要求充分熟悉本课题，并查阅大量有关本课题内容的资料。 2.对所属零件进行受力和失效分析，提出性能要求。 3.确定合金钢材料：要求在满足零件使用性能的前提下，兼顾经济型和工艺性，合理选择材料。 4.确定热处理工艺方法和设备：要求选定热处理方法和热处理设备。 5.编写说明书：明确本课题设计方案的内容、确定原则和理由。 6.编制热处理工艺卡。 （二）基本要求 1设计说明书一套 2热处理工艺卡一套 3课程设计小结一份 （三）参考资料 教材、课程设计指导书、手册、图册等。 指导教师签字：

目录 一、二缸凸轮轴的工作环境、受力失效分析 1、凸轮轴的工作环境分析 2、凸轮轴的失效分析 二、二缸凸轮轴的性能要求 三、二缸凸轮轴材料选择及其性能分析 1、材料合金元素的作用分析 2、材料加工工艺分析 3、热处理工艺分析 4、材料的使用性能比较 5、确定材料材料的最终选择 四、二缸凸轮轴材料45Mn2B热处理工艺 1、二缸凸轮轴选用的热处理设备 2、制定工艺流程 3、预备热处理工艺 4、最终热处理工艺 五、热处理工艺卡 六、结论 参考文献 课程设计小结

凸轮型线设计课件

内燃机课程设计 凸轮说明书 题目90kW四行程四缸汽油机凸轮型线设计学院机电工程学院 专业热能与动力工程专业 班级热动1002 学号 姓名 指导老师刘军 日期2013-6-25

90kW四行程四缸汽油机凸轮型线设计 前言 四冲程汽车发动机都采用气门式配气机构，其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使新气进入气缸，废气从气缸排出。其中，凸轮机构作为机械中一种常用机构，在自动学和半自动学当中应用十分广泛，凸轮外形设计在配气机构设计中极为重要，这是由于气门开关的快慢、开度的大小、开启时间的长短都取决于配气机构的形状。因此，配气凸轮的外形设计和配气凸轮型线设计就决定了时间的大小、配气机构各零件的运动规律及其承载情况。 任务书首先对凸轮进行设计，然后利用最大速度和最大加速度位置基于高次方程凸轮运动规律进行凸轮型线的优化设计，建立数学模型，并设计图论过渡段和绘制图轮廓图。 凸轮的设计 1.给定的参数及要求 （1）凸轮设计转速n c =4636r/min； （2）进气门开启角233°（曲轴转角），凸轮工作段包角 116.5°； （3）排气门开启角220°（曲轴转角），凸轮工作段包角 110°； （4）气门重叠角15°（曲轴转角），凸轮转角7.5°； （5）凸轮基圆直径 28mm； （6）进气门最大气门升程h vmax =8.2，排气门最大气门升程h vmax =8。 2.凸轮型线类型的选择 配气机构是发动机的一个重要系统，其设计好坏对发动机的性能、可靠性和

寿命有极大的影响。其中凸轮型线设计是配气机构设计中最为关键的部分，在确定了系统参数后，重要的问题是根据发动机的性能和用途，正确选择凸轮型线类型及凸轮参数。 凸轮型线有多种，如复合正弦，复合摆线，低次方，高次方，多项动力，谐波凸轮等。其中，高次方、多项动力、谐波凸轮等具有连续的高阶倒数的凸轮型线，具有良好的动力性能，能满足较高转速发动机配气机构工作平稳性的要求。 由于凸轮设计转速为n c =2318 r/min ，即每分钟凸轮轴转2318圈，属于高速发动机，且为使发动机运动件少，传动链短，整个机构的刚度大，因此我们用双圆弧凸轮的凸轮轴上置式配置机构。 由于四冲程发动机每完成一个工作循环，每个气缸进、排气一次。这时曲轴转两周，而凸轮轴只旋转一周，所以曲轴与凸轮轴的转速比或传动比为2:1，即由上式已知可知曲轴的转速为2318*2=4636r/min 。 3.计算凸轮的外形尺寸 图一 圆弧凸轮的几何参数示意图 由上图可知，圆弧凸轮有五个参数：基圆半径r 0=PR ，腹弧半径r 1=OA ，