机械原理凸轮设计偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计.doc

中国地质大学课程论文题目偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计指导老师 姓名 班级 学号 专业机械设计制造及其自动化院系 日期 2015年5月30日解析法分析机构运动——MATLAB辅助分析摘要：在各种机械，特别是自动化和自动控制装巻中，广泛采用着各种形式的凸轮机构，例如盘形 凸轮机构在印刷机中的应用，等经凸轮机构在机械加工中的应用，利用分度凸轮机构实现转 位，圆柱凸轮机构在机械加工中的应用凸轮机构的最大优点是只要适当地设计出凸轮的轮廓曲线，就可以使推杆得到各种预期的运 动规律，而且响应快速，机构简单紧凑正因如此，凸轮机构不可能被数控，电控等装宜完 全代替但是凸轮机构的缺点是凸轮轮廓线与推杆之间为点，线接触，易磨损，凸轮制造较 困难在这些前提之下，设计者要理性的分析实际情况，设计岀合理的凸轮机构，保证工作 的质疑与效率本次设计的是偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构，推杆是滚子推杆，这种推杆由于滚子与凸 轮廉之间为滚动摩擦，所以磨损较小，可用来传递较大动力，因而被大量使用，通过设计从 根本上了解这种凸轮机构的设计原理，增加对凸轮机构的认识通过用MATLAB软件进行偏置 直动滚子从动件盘形凸轮轮廓设计，得出理论廓线和工作解线，进一步加深对凸轮的理解。

一、课程设计（论文）的要求与数据设计题目：偏置直动滚子从动件盘形凸轮机构的设计试设计偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的理论轮廉曲线和工作廓线已知凸轮轴置于推杆轴 线右侧，偏距e=20mm,基圆半径ro=5Omm,滚子半径rr=10mmo凸轮以等角速度沿顺时针方 向回转，在凸轮转过§2=120°的过程中，推杆按正弦加速度沿顺时针方向回转，在凸轮转过 §2=30°时，推杆保持不动：其后，凸轮在回转角度§3=60"期间，推杆又按余弦加速度运动 规律下降至起始位置：凸轮转过一周的其余角度时，推杆又静止不动求实际和理论轮廓线， 验算压力角，验算失真情况，确左铳刀中心轴位巻二、设计数据推杆在推程段的位移方程:=50 ———sin 3^\2tt 2 兀推杆在冋程段的位移方穆：5 = 25(1 4cos33)推程RS05E44•78•92522•4()6548e50回程8199 刃281刊5HS53X根据数据可绘得等减速运动规律上升时理论轮廓线:

则： 0可得：5H/6W 6 W7H/65 兀/6W 6 W7R/6当凸轮转角§在7 3i/6W§W2ii过程中，推杆近休ds c石=0s=0, 7 兀/6W§W2 兀 ,7H/6W6W2 兀(2)计算凸轮的理论廓线和实际廓线凸轮理论廓线上B点(即滚子中心)的直角坐标为x=(so+s)cos S -esin S y=(so+O)sin 5 ・ecos 8、 s0 =(咗一以乍=(50*2 — 20爭 mm = 4=5.82 伽 m 式中，凸轮实际廓线的方程即出点的坐标方程式为x^x-rrcos ° y=y-rrsin 0啤=(務-e)sin6 + (so + s)cos6因为旳 心// T (I qrt32・>2+n2・>2r %sinJ20 q2==n2>qll32・>2+n2・>2r %COSJ20 X7ux2,;q2j %x-囲選 y7Hy2,3p2j %y■囲送 m3H(h・3、2urin(3ar3)+e)*sinQ)3+5・pi、6HS0+s3)»co5(a3+5・pi、6)j %-fr亘煨麻 dx'ds□wn. (hCJ、2 瓷n(3ar3)+e)*cos(a3+5£i、6)，(so+s3)Ain(a3+5^i、6r%q」3^WIdy'ds p3 卩 m3>qrt(m3>2+n3・>2r %sin520 q3==n3>qrt33・>2+n3・>2r %cosm X8=x3\q3j %汽囲選 y8Hy3,sp3j fy•囲建 m4“丄 so+s4)、cos(a4+7 沃 Pi、6)+^sin(a4+7£i、6)j % n4p(so+s4)*sin(a4+7 类 pi、6T沃 COSOT4+7 沃 pi、6)j % p4 卩 m4>qrt(m4・>2+n4・>2r %sinJ20 q4Hn4>qrt34・>2+n4・>2)j %cos20 X9ux4,qe %x鹵逹 y9J4\p4; %y・®J逹 %画簸吨 gl==xl(l)+\cos(ao)j jl=yl(l)+;sin(aoh g2=xl(25)+r 美 cosQror j2Hyl(25Tr・sin(ao)」 g3=xl(50)+r 美 cosQror j3Hyl(5o)+r*sin(aor g4=xl(60)+r 美 cos(ao)j j4=yl(6o)+r・sin(aor g5Hxl(75)+\cos(ao)j j5Hyl(75)+7sin(ao)j g6=xl(90)+r 美 cosQror j6Hyl(9o)+7sin(ao)j g7=x2(l)+r 決 cos(ao)j j7=y2(l)+;sin(ao= g8HX2(50)+r 美 cosQror j8Hy2(5own(ao)j g9HX3(l)+r 美 cosaror j9Hy3(l)+;sin(aor glo=x3(25)+r 美 cos(ao)； jloHy3(25)+7sin(ao)j gll==x3(40)+r 美 cosQror jll"y3(4o)+:sin(ao)j gl2=x3(50)+:cos(aor-Bs^MEdx'dsa旦煨他 dyks jl2Hy3(5o)+7sin(ao)j gl3HX3(75)+r 美 cos(ao)；jl3=y3(75)+r*sin(aO);gl4=x4(l)+r*cos(a0);jl4=y4(l)+r*sin(a0);gl5=x4(50)+r*cos(a0);jl5=y4(50)+r*sin(a0);figure %创建图形窗口plot(xl,yl；b-,,x2/y2/,g-,;x3/y3；m-,,x4,y4；c-,z... x6/y6/lb-,,x7/y7/,g-,/x8/y8,,m-,/x9/y9；c-,/...'LineWidth'^) %画函数曲线grid on %加网格hold on %保持图像Plot(x5,y5；r-,,glJl,,k

凸轮理论廓线与工作解线7FontSize\16)%标题axis ([-100,80,-120,60])axis('equa「)points=[x6,/y6,/zeros(100/l)；x7l/y7,/zeros(100,l)；--・m皿r・k2朴行41 >«▼■• ”♦ • Q G ▲ • E • u*hMa«A«®U S+IX IX t* ...tX>>t■ •if" T~"i^