机械原理凸轮设计大作业

二、凸轮机构

一、运动分析

凸轮的运动分为4个阶段：推程运动、远休程、回程运动、近休程。该凸轮机构4个阶段的运动角分别为推程运动角90?、远休止角100 ?、回程运动角50 ?、近休止角120 ?。推程运动阶段的运动规律为正弦加速度运动，回程运动的运动规律为4-5-6-7多项式运动。凸轮的简图如图1所示。

图1

对该机构进行简单的运动分析：

1. 升程阶段采用正弦加速度的运动规律，从动件的位移、速度、加速度、压力角的计算公式如下：

计算时将相应的量带入公式即可得到。类速度可以直接将位移方程对凸轮转角?求导得到。

2. 远休程阶段的位移不变，与凸轮升程阶段最后的位移相等，速度、加速度则变为0。

3. 回程阶段位移、速度、加速度可通过代入4-5-6-7多项式的方程求得。

4. 近休程阶段的位移与回程阶段最后的位移相等，且为0，速度、加速度均变为0.

二、流程框图

开始

确定凸轮4个运动阶段对应的角

度、凸轮的角速度、升程和回程

运动规律及许用压力角

选择合适的步长、基

圆半径、偏距

计算并输出升程运动中从动件的

位移、速度、加速度、类速度及

理论轮廓的压力角、曲率半径

机械原理大作业2-凸轮机构设计

Harbin Institute of Technology

机械原理大作业二

课程名称：机械原理

设计题目：凸轮机构设计

院系：机电工程学院

姓名：

学号：

班级：

指导教师：

1 / 1

机械原理大作业2-凸轮机构设计

1 / 1

1.设计题目

设计直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表

1

表一： 凸轮机构原始参数 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） 30 70 等加

等减

速

30 170 正弦加速度 60 100 120

机械原理大作业2-凸轮机构设计

1 / 1 2.凸轮推杆运动规律

（1）推程运动规律（等加速等减速运动） 推程 0350≤≤?

推程 007035≤≤?

（2）回程运动规律（正弦加速度） 回程 00240170≤≤?

机械原理大作业2-凸轮机构设计

1 / 1

开始 输入初始参数 运行各部分程序 输出1 输出2 输出3 输出4 结束

从动件位移、速度、加速度曲线

ds/d ψ-s 曲线，确定基圆半径和偏距 理论轮廓线上的压力角和曲率半径图 绘制理论轮廓线和实际轮廓线

机械原理大作业2-凸轮

Harbin Institute of Technology

凸轮机构设计说明书

课程名称：机械原理 设计题目：凸轮机构设计（32） 院 系：能源科学与工程学院 班 级：1302403 设 计 者：刘远华 学 号：1130240333 指导教师：焦映厚 陈照波 设计时间：2015年6月

哈尔滨工业大学

凸轮机构设计

一、设计题目

行程升程运升程运升程许回程运回程运回程许远休止近休止/mm 动角/。 动规律 用压力动角/。 动规律 用压力角/。 角/。 角/。 角/。 3-4-5多50 60 30 80 简-直-简 60 100 120 项式 二、凸轮升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图

1、运动规律

(1)推程规律方程（3-4-5多项式）

位移方程

S=h[10*(φ/φ0)^3-15*(φ/φ0)^4+6*(φ/φ0)^5] S=50[10*(3φ/π)^3-15*(3φ/π)^4+6*(3φ/π)^5] 速度方程

V=hω1/φ0[30*(φ/φ0)^2-60*(φ/φ0)^3+30*(φ/φ0)^

凸轮机构设计

（题号：5-C ）

班级：05011302

姓名：李博 2013301170 同组者：何文俊 王鲁豫

目 录

一、题目及原始数据

二、推杆运动规律及凸轮廓线方程

三、计算程序

四、运行结果

五、结果处理

六、凸轮廓线图

七、心得体会

八、参考书

1．题目及原始数据

使用计算机辅助设计完成题目要求的摆动滚子推杆判刑凸轮机构的设计，已知数据如下表，凸轮沿逆时针方向运动。

表1 摆动推杆凸轮机构的推杆运动规律

题号 5—A，5—B，5—C 推程运动规律 等加速等减速运动 回程运动规律 余弦加速度运动 表2摆动推杆凸轮机构的推杆在近休、推程、远休及回程段的凸轮转角 题号 A B C 表3

题号 A B C 近休凸轮转角 推程凸轮转角 0～60 0～45 0-30

60-180 45-210 30-210 远休凸轮转角 回程凸轮转角 180-270 210-260 20-280 270-360 260-360 280-360 偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数

滚子半径rr 推杆行程h +5 +10 +14

1

3-28 试用矩阵法对题3-15所示机构进行运动分析，写出C点的位置、速度及加速度方程。已知：L6=70mm,L1=40mm,L4'=60mm,L4=35mm,L3=75mm,L2=50mm,原动件以等角速度w1=10rad/s回转。试以图解法求在δ 1=50°时C点的速度Vc和加速度ac。

先对机构进行位置分析：

由封闭形ABCDEA与AEFA有： L1+L2=L6+L3+L4 L’1=L6+L’4

即L2-L3-L4=-L1+L6 -L’4+L’1=L6

(1) 位置方程

L2cos δ2 ??-L3cos δ3-L4cos( δ 4+180°)=-L1cos( δ 1+180°)+L6 L2sin δ 2-L3sin δ 3-L4sin( δ 4+180°)=-L1sin(φ1+180°)

-L’4cosδ4+ L’1cosφ1=L6 - L’4sinδ4+ L’1sinφ1=0

Xc=L1cos(φ1+180°)+L2cosδ2

2

Yc= L1sin(φ1+180°) +L2 sinδ

2

（2）速度方程

-L2sinδ2 L3sinδ3 L4cos(δ4+180°) 0

第七章

凸轮机构

凸轮机构：是一种高副机构。

广泛应用于各种机械，尤其是自动机械中。

第七章

凸轮机构

第一节 凸轮机构的应用和分类 第二节 从动件的运动规律 第三节 平面凸轮廓线设计

第四节 平面凸轮机构基本尺寸的确定

第一节 凸轮机构的应用和分类凸轮机构的组成凸轮机构的应用 凸轮机构的分类

凸轮机构的应用和分类

凸轮机构的组成 如图所示为内燃机中的配气 凸轮机构。内燃机在燃烧过程中， 驱动凸轮轴及其上的凸轮转动， 并通过凸轮的曲线轮廓推动气阀 2按特定的规律往复移动，从而 达到控制燃烧室中进、排气的功 能。1-凸轮 2-气阀 3-内燃机壳体

凸轮机构的应用和分类

如图所示为自动机床中 的进刀凸轮机构。当圆柱凸轮绕其轴线转 动时，通过其沟槽与摆杆 一端的滚子接触，并推动 摆杆绕固定轴按特定的规 律作往复摆动，同时通过 摆杆另一端的扇形齿轮驱 动刀架实现进刀或退刀运 动。

1-圆柱凸轮 2-摆杆 3-滚子

凸轮机构的应用和分类

凸轮：具有特定曲线轮廓或沟槽的构件，通常在 机构运动中作主动件。 从动件：与凸轮接触并被直接推动的构件。 机架：支撑凸轮和从动件的构件。 凸轮 从动件 机架

高副机构

凸轮机构的应用和分类

凸轮机构的应用

1、实现预期的位置要求这种自动送料凸轮机构，

机械原理课程设计说明书

设计题目：牛头刨床凸轮机构设计

指导教师：席本强 何凡 设计者：江小坤 学号：0607070207 班级：加工06-2

目录 1. 设计任务及要求…………………………………… 2. 数学模型的建立…………………………………… 3. 程序框图…………………………………………… 4. 程序清单及运行结果……………………………… 5．设计总结…………………………………………… 6. 参考文献…………………………………………… 7. 中期检查报告………………………………………

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l09D=135,最大摆角φmax=15，许用压力角[α]=38，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），（2） 也可做动态显示。

（3） 确定凸轮的基本尺寸，（4） 选取滚子半径，（5）

的实际廓线，（6） （7） 编写计算说明书。

并按比例绘出机构运动简图。

画出凸轮

二 、根据运动分析写出与运动方程式

1．设从动件起始角?0?30.

2．1）?

机械原理课程设计

编程说明书

设计题目：牛头刨床凸轮机构的设计及运动分析

指导教师：席本强 何凡 设 计 者： 姜正禄 学 号：0607070208 班 级：加工06-2班

2008年7.10日 辽宁工程技术大学

目 录

一、 计任务及要求 二、 数学模型的建立 三、 程序框 四、 程序中符号说明 五、 程序清单及运行结果 六、 课程设计总结 七、 参考文献

凸轮机构的设计

一、 基本条件与要求

已知： 从动件的最大摆角 ?max 许用压力角[?]，从动件的长度lo9D，推

?程运动角?，远休止角

s，回程运动角?从动件见运动规律为等加、

,等减速运动，凸轮与曲柄共轴。

要求： 1） 计算从动件位移、速度、加速度并绘制线图，也可做动态显示。

2) 确定凸轮机构的基本尺寸，选取滚子半径，画出凸轮实际轮廓线，

并按比例绘出机构运动简图，以上内容作在2号图纸上。

3) 编写说明书

二 、根据运动分析写出与运动方程式

1．设从动件起始角?0?30.

2．1）???1/

《机械创新设计》课程重修大作业

2011. 09—2011.11

一、设计题

1．设计题说明：

（1）可查阅参考资料借鉴已有的设计和思路，但是需要加入自己的设计思考和改进、改造等，完全照抄照搬的设计将不被认可。

（2）设计题要求：

a. 给出设计对象的功能描述，尽量清晰、明确、全面；

b. 给出简单的设计方案和设计思路；

c．给出机构设计图或者示意图，二维CAD或三维实体图。

（3）共4道题，第1题为（多功能病床）必做题，后面3题是三选二。

2．设计题目（共4题，第1题必做，后面3题是三选二）

（1）设计多功能、便于病人使用的病床。

病床的功能及结构等自行拟定和设计。

（2）自动窗帘机电一体化系统设计

具体要求：

a. 基本要求：

根据室外光线明暗程度，窗帘可以自动打开和关闭。(能区分室内光线与室外光线)

b. 更高要求（非必须要求）

可控性更好，例如可以遥控

维护性更好，易拆装、易修理、结构简单合理

c. 高附加值功能（非必须要求）

d. 设计自动窗帘的机电系统方案说明（文字+简单的机构图示）

（3）创意折叠桌子结构设计

要求：简要的功能和结构描述+二维CAD图或者三维实体图

（4）新型横动竖刷式牙刷结构设计

要求：简要的功能和结构描述+二维CAD图或者三维实体图

二、根据TRIZ理论中技术

Harbin Institute of Technology

机械原理大作业设计说明书(三)

设计题目： 齿轮机构设计 院 系： 船舶与海洋工程学院 班 级： 1313*** 设 计 者： 学 号： 指导教师：

哈尔滨工业大学

一、设计题目

如下图所示一个机械传动系统，运动由电动机1输入，经机械传动系统变速后由圆锥齿轮16输出三中不同的转速。从下表中选择一组传动系统的原始参数，据此设计该传动系统。

1：电动机 2，4：皮带轮 3：皮带 5，6，7，8，9，10，11，12，13，14：圆柱齿轮 15，16：圆锥齿轮

机械传动系统的原始参数

序电机转速 输出轴转速 号 （r/min） （r/min） 带传动最大传动比 滑移齿轮传动 最大传 模数 动比 定轴齿轮传动 圆柱齿