课程设计---摆动从动件杆盘型凸轮机构

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1、河北工程大学机电学院机械原理课程设计说明书设计题目：摆动从动件杆盘型凸轮机构指导教师：班级：机制4班姓名：学号：-18-河北工程大学目录一、机械原理课程设计的目的及其任务………………………2二、机械原理课程设计题目及其设计要求……………………2三、凸轮机构的运动说明及运动简图…………………………3四、机械原理课程设计方案以及原始数据……………………4五、图解法………………………………………………………5六、解析法………………………………………………………7七、计算程序方框图……………………………………………10八、计算机源程序及运行结果………………………………1

2、1九、心得体会……………………………………………………16十、参考文献……………………………………………………17-18-河北工程大学一、机械原理课程设计的目的及其任务<一>、机械原理课程设计的目的：机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。其目的在于：1、进一步巩固和加深所学知识；2、培养学生运用理论知识独立分析问题、解决问题的能力；3、使学生在机械的运动学和动力分析方面，初步建立一个完整的概念；4、进一步提高学生计算和制图能力，以及运用电子计算机的运算能力。<二>、机械原理课程设计的任务：1按给定条件综合连杆机构，确定连杆机构各构件的尺寸，以满足不同的实际工

3、作的要求；2对机构进行运动分析；（图解法及解析法两种方法）3设计凸轮轮廓曲线，绘制凸轮从动件位移曲线。二、机械原理课程设计题目及其设计要求<一>课程设计题目：摆动从动件杆盘型凸轮机构<二>设计要求1、采用图解法设计：凸轮中心到摆杆中心A的距离为160mm，凸轮以顺时针方向等速回转，摆杆的运动规律如表：符号方案hδ01δ02δ03δ04r0从动杆运动规律推程回程ⅴ2401500200120070040等加等减简谐2、设计要求：①确定合适摆杆长度②合理选择滚子半径rr③选择适当比例尺，用几何作图法绘制从动件位移曲线，并画于图纸上；④用反转法绘制凸轮理论廓线和实际廓线

4、，并标注全部尺寸（用A2图纸）⑤将机构简图、原始数据、尺寸综合方法写入说明书，并打印出结果。-18-河北工程大学3、用解析法设计凸轮轮廓，原始数据不变，要求写出数学模型，编制主程序并打出结果。备注：1、尖底（滚子）摆动从动件盘形凸轮机构压力角:在推程中，当主从动件角速度方向不同时取“-”号，相同时取“+”号。三、凸轮机构的运动说明及机构运动简图<一>凸轮机构的运动说明：凸轮运动分为四个阶段：第一阶段，推程阶段：从动件以等加等减规律运动，凸轮转过角度为1500，摆杆上摆过240；第二阶段（即远休止）凸轮转过角度为200，摆杆静止；第三阶段（即回程段）从动件以简谐规

5、律运动，凸轮转过角度为1200，摆杆下摆过240；第四阶段（即近休止）凸轮转过角度为700，摆杆静止。<二>机构运动简图如下：-18-河北工程大学四、机械原理课程设计方案以及原始数据<一>、设计方案：　符号方案Φδ01δ02δ03δ04r0从动杆运动规律推程回程Ⅱ24º150º20º120º70º40等加等减简谐<二>、原始数据：凸轮中心到摆杆中心的距离：a=160mm摆杆行程角：Φ=24°凸轮推程运动角：δ01=150°凸轮远休止角：dδ02=20°凸轮回程运动角：δ03=120°凸轮近休止角：dδ04=70°基圆半径：r0=40mm滚子半径rr的选择：凸轮工

6、作廓线的曲率半径表示为ρa,用ρ表示理论廓线的曲率半径,即有ρa=ρ±rr；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＞rr；另一方面，滚子的尺寸还受其强度和结构的限制，不能太小，通常我们取滚子半径：rr=（0.1~0.5）*r0在此，可以取r1=0.25*r0=10mm。摆杆长度的选择：摆动推杆取许用压力角[a]=35°—45°因此杆长取150mm-18-河北工程大学五、图解法设计摆杆的运动规律：（1）第一个运动阶段，推程段：摆杆推程运动是等加等减运动，根据多项式运动规律，推杆的多项式运动规律的一般表达式为=C0+C1δ+C2δ2+…+Cnδn式

7、中δ为凸轮转角；为摆杆位移；C0、C1、C2、…、Cn为待定系数，可利用边界条件来确定。运动规律是二项式运功规律，其表达式为=C0+C1δ+C2δ2由式可见，为了保证凸轮机构运动的平稳性，通常应使推杆先作加速运动。设在加速段和减速段凸轮机构的运动角及推杆的行程各占一半（即各为δ0/2及Φ/2）。这时，推程加速段的边界条件为在始点处δ=00，=00，在终点处δ=750，=120，将其代入，可求得C0=0,C1=0,C2=2Φ/(δ01)2,且Φ=240，故摆杆等加速推程段的运动方程为=2Φδ2/(δ01)2式中，δ变化范围为00~750。推程减速段的边界条件为在始

8、点处δ=750,=120