偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计大连交通大学机械设计基础大作业.docxVIP

大连交通大学机械设计基础大作业偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计（题号：10）班级： R成型133姓名： 杨孝毅 学号：1218020128指导老师：刘彦奎完成日期：2016年11月20日题目：设计偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构设计题目及思路：偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构，已知凸轮做顺时针方向旋转，各数据如表中所示：符号基圆半径(mm)滚子半径（mm）偏心距e(mm)从动件行程h（mm）推程运动角（°）数据8018958110符号远休止角（°）回程运动角（°）近休止角（°）推程运动规律回程运动规律数据3015565正弦正弦一、设计思路（图解法）：1、由题目要求为偏心直动滚子从动件盘形凸轮机构。2、根据工作要求选择从动件的运动规律。推程运动规律和回程运动规律都为正弦运动。推程运动角=110°，远休止角=30°，回程运动角 =155°，近休止角=65°。3、根据要求，滚子半径4、根据要求，选基圆半径。5、根据要求，偏心距e=9mm。6、进行计算机辅助设计。为保证机构有良好的受力状况，推程许用压力角［α］=38o，回程许用压力角［αˊ］=70o，设计过程中要保证α推程≤［α］=38o，α回程≤［αˊ］=70o，为保证机构不产生运动失真和避免凸轮廓线应力集中，取凸轮实际廓线的许用曲率半径［ρa］=3mm，设计过程中要保证凸轮理论廓线外凸部分的曲率半径ρ≥［ρa］+rr=3+18=21mm。1.1反转发原理无论是采用作图法还是解析法设计凸轮轮廓曲线，所依据的基本原理都是反转法原理：如图2—1所示为一偏置直动尖底从动件盘形凸轮机构。当凸轮以角速度转动时，从动件在凸轮的推动下实现预期的运动。假想给整个机构加一公共角速度-，则凸轮相对静止不动，而从动件一方面随导轨以-绕凸轮轴心转动，另一方面又沿导轨作预期运动规律的往复移动。从动件尖顶在这种复合运动中的运动轨迹即为凸轮轮廓曲线。图2—11.2 凸轮基圆半径及滚子尺寸的确定1.2.1确定凸轮基圆半径由基圆半径计算公式可有：在实际设计工作中，凸轮基圆半径的确定。在受到限制的同时，还应考虑到凸轮结构及强度的要求等，而根据的条件所确定的值，一般都比较小。所以凸轮的基圆半径往往是根据具体结构条件来确定的，必要时再检查所设计的凸轮是否满足的要求。在此，取。1.2.2 滚子半径的确定我们用ρ1表示凸轮工作廓线的曲率半径,用ρ表示理论廓线的曲率半径.所以有ρ1=ρ±r1;为了避免发生失真现象，我们应该使p的最小值大于0，即使ρ＞r1；另一方面，滚子的尺寸还受其强度，结构的限制，不能太小，通常我们取滚子半径；r1=（0.1~ 0.5）* r0在此。取滚子半径为：1.2.3 设计所求量：： 偏置直动滚子从动杆的角位移： 偏置直动滚子从动杆的角速度： 偏置直动滚子从动杆的角加速度1.2.4 从动杆的运动规律及凸轮轮廓方程从动件的运动规律：推导过程：当从动件的加速度按正弦加速度规律变化时，推程的运动方程为：设凸轮以等角速度转动，在推程时，凸轮的转角为，从动件完成行程为h，从动件的运动（位移、速度和加速度）与时间或凸轮转角间的关系既可以用线图表示，也可以用数学方程式表示。若从动件的位移方程为s = f() ，则速度方程 :加速度方程:运动方程式一般表达式推程过程：远休止过程：偏置杆角位移s= h偏置杆角速度：v=0偏置杆角加速度：a= 0回程过程：近休止过程：偏置杆角位移：s=0偏置杆角速度：v=0偏置杆角加速度：a= 0 根据公式可得推程的各参数图像，而回程的与之相反。δ图1-11.2.5数据计算在推程过程和回程过程中分为10进行等分，则根据计算公式可得如下表：表 1-1编号δ0（°）S（mm）（°）S（mm）（°）S（mm）1100.271057.91203.972202.152057.211301.523306.683055.441400.0344014.114052.261500.0155023.765047.581550.0066034.236041.5677043.887034.5788051.328027.1399055.859019.841010057.7210013.281111058.001107.90按照从动件在一个循环中是否需要停歇及停在何处及已知量，可将凸轮机构从动件的位移曲线分成如下图1-2升-停-回s2δ0δ0δ0’δ02δ01图1-21.2.6小结：1、从动件加速度没有突变，因而将不产生任何冲击2、适用于高速轻载场合按照从动件在一个循环中是否需要停歇及停在何处及已知量，可将凸轮机构从动件的位移曲线分成如下二、解析法在Pro/E中完成凸轮建模2.1凸轮的设计与造型方法:要实现凸轮的参数化设计 , 首先要在 PRO/ E 中对凸轮进行三维实体造型。从