机械原理课程设计报告凸轮设计

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φmax =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 4 回程等加速区

当2/???δ??'++≤<+s s 时

角位移 22max max /)(21???δ??'---=s m

角速度 2max /)(4???δ?ω'---=s 角加速度 2max /4??ε'-= 5 回程等减速区

当???δ???'++≤<'++s s 2/时 角位移 22max /)(21?δ????'-'++=s m 角速度 2max /)(4?δ????ω'-'++-=s 角加速度 2max /4??ε'= 6 近休止区

角位移 01=m 角速度 0=ω 角加速度 0=ε

如图选取xOy 坐标系，B1点为凸轮轮廓线起始点。开始时推杆轮子中心处于B1点处，当凸轮转过角度时，摆动推杆角位移为，由反转法作图可看出，此时滚子中心应处于B 点,其直角坐标为：

()()

00cos cos sin sin ??δδ??δδ++-=++-=l a y l a x

因为实际轮廓线与理论轮廓线为等距离，即法向距离处处相等，都为滚半径rT.故将理论廓线上的点沿其法向向内测移动距离r r 即得实际廓线上的点B(x1,y1).由高等数学知，理论廓线B 点处法线nn 的斜率应为 ()()θθδδθcos /sin ////=-==d dy d dx dy dx tg 根据上式有：

()()()()

δ???δδδδ???δδδd d l a d dy d d l a d dx /1sin sin //1cos cos /00++++-=+++-=

可得()()()()()()

2

22

2////cos ///

/sin δδδθδδδθd dy d dx d dy d dy d dx d dx +-=+=

实际轮廓线上对应的点B(x,y)的坐标为

?

?

?==θθ

sin 1cos 1r r r y y r x x 此即为凸轮工作的实际廓线方程，式中“-”用于内等距线，“+”用于外等距线。

三