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四川理工机械原理凸轮机构课程设计过控2010级1班前言机械原理是机械类专业的一门必修课程，它是研究机械共性问题的主干技术基础课。它的任务是使学生掌握机构分析、机构综合和机械动力学的基本理论、基本知识和基本技能，并初步具有确定机械运动方案、分析和设计机构的能力以及开发创新的能力。机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面的机械运动学和动力学分析与设计的训练，是本课程的一个重要教学环节。其目的在于进一步加深学生所学的理论知识，培养学生独立解决有关本课程实际问题的能力，使学生对于机械运动学和动力学的分析与设计有一较完整的概念，具备计算，制图和使用技术资料的能力。在此基础上，初步掌握计算程序的编制，并能使用计算机来解决工程技术问题。机械原理课程设计的方法大致可分为图解法和解析法两种。图解法几何概念较清晰，直观；解析法精度高。目录设计题目…………………………… 3 设计任务……………………………4相关参数以及计算公式……………………………5设计分析……………………………10零件的设计…………………………… 115.1凸轮的设计…………………………… 135.2斜齿轮的设计…………………………… 18心得与体会……………………………19参考资料……………………………21八. 附录……………………………22设计题目：齿轮——凸轮机构设计与画出该机构的运动简图，说明运动关系。设计凸轮，设计对心直动滚子盘形凸轮。设计齿轮，设计一圆柱斜齿轮。机构运动简图运动关系：小齿轮与大齿轮啮合，小齿轮带动大齿轮转动，凸轮与大齿轮一起转动。凸轮与转子接触，转子和滑块用连杆连接。凸轮推动滚子左右移动使得滑块左右移动。二、设计任务：（一）凸轮的设计画从动件的位移线图作图法画出凸轮轮廓及工作图计算法（坐标）画出凸轮的轮廓已知：凸轮的基圆半径=40mm，滚子半径=10mm，从动件运动规律为简谐运动。推程运动角，远休止角，回程角，近休止角。凸轮顺时针回转，升程h=20mm。（二）齿轮的设计1. 画齿轮的工作图已知参数：齿数z=121，法面模数，法向压力角，全齿高h=4.5，法向齿顶高系数，分度圆上螺旋角，螺旋方向：右旋。相关参数以及计算公式余弦加速度运动规律（又称简谐运动规律）推程时的运动方程回程时的运动方程简谐运动（余弦加速度运动）图像解析法设计凸轮结构：理论轮廓线对心直动滚子推杆盘形凸轮机构，凸轮的理论轮廓线 实际轮廓线 其中斜齿圆柱齿轮的端面齿形在理论上是渐开线,所以可以引用直齿圆柱齿轮的几何计算公式,但均要以相应的端面参数代入计算斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸的计算公式名称符号计算公式螺旋角一般取8~20度基圆柱螺旋角法面模数mn按标准模数系列表(GB/T 1357-87)取标准值端面模数mtmt=mn/cos法面压力角取为标准值(=20度)端面压力角法面齿距端面齿距法面基圆齿距法面齿顶高系数1端面齿顶高系数法面顶隙系数0.25端面顶隙系数分度圆直径d　基圆直径db　最少齿数zmin　端面变位系数xt　齿顶高ha　齿根高hf　齿顶圆直径da　齿根圆直径df　法面齿厚sn　端面齿厚st　当量齿数zv　注:1.应计算到小数后第四位，其余长度尺寸应计算到小数后三位。2.螺旋角β的计算应精确到××°××’ ××’’四、设计分析1.（1）直动推杆盘形凸轮机构　　在设计凸轮的轮廓时，需先取适当的比例尺μ1，根据已知的基圆半径r0和偏距e 作出基圆和偏距圆，然后才能运用上述反转法进行作图。其作图方法及步骤：　　1) 确定推杆在反转运动中占据的各个位置；　　2）计算推杆在反转运动中的预期位移；　　3) 确定推杆在复合运动中依次占据的位置；　　4) 将推杆尖点各位置点连成一光滑曲线，即为凸轮轮廓曲线。　　对于偏置直动尖顶推杆盘形凸轮机构，推杆在反转运动中占据的各个位置为过基圆上各分点所作偏距圆的切线；而对于对心直动尖顶推杆盘形凸轮机构，可以认为是 e = 0 时的偏置凸轮机构，则需过基圆上各分点作过凸轮回转中心的径向线即可，其他设计方法基本相同。（2）计算法设计凸轮结构按照上面相应的公示求解出相关数据，在进行描点，作图。用平滑的曲线连接图上各点就得到了相应的凸轮的形状。2. 设计斜齿轮按照以上公式计算出斜齿轮的相关几何数据，然后作出相应的几何图形。由于斜齿轮存在着螺旋角，故当一对斜齿轮啮合传动时，其轮齿是先由一端进入啮合逐渐过渡到轮齿的另一端而最终退出啮合，其齿面上的接触线先是由短变长，再由长变短。因此斜齿轮的轮齿在交替啮合时所受的载荷是逐渐加上的，再逐渐卸掉的，所以传动比比较稳定，冲击，振动和噪声较小，故适宜于高速，重载传动。五、零件的设计凸轮是一个具有曲线轮廓火凹槽的构件。凸轮通常为主动件作等速转动，但也有作往复摆动或移动的;被凸