偏置直动凸轮课程设计加计算数据编程重点分析.doc

目录 概述……………………………………………2 一 机械原理课程设计的目的…………………… 2 二 机械原理课程设计的任务…………………… 2 三 设计题目及设计思路………………………… 2 设计内容…………………………………… 3 一 从动杆的运动规律及凸轮轮廓线方程………… 3 二 实验过程及结果分析……………………… 4 三 凸轮机构轮廓曲线图……………………… 8 （三）心得体会…………………………………… 9 (四)参考资料…………………………………… 10 概述 一、 机械原理课程设计的目的： 1、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。其目的在于：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，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、活塞式油泵凸轮机构（偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构） 2、采用图解法设计：摆杆的运动规律如表： 符号 方案 δ01 δ02 δ03 δ04 rao rr e h n 推α 回α 从动杆运动规律 (o) (o) (o) (o) mm mm mm mm r/min (o) (o) 推程 回程 Ⅱ 120o 60o 120o 60o 40 15 10 80 200 30 75 简谐 正弦加速度 注，rao=40mm经计算不能用，故取r0=55mm 借助电子计算机完成下列运算 ①从动件的运动参数：位移，速度，加速度。 ②计算凸轮的理论轮廓线，实际廓线坐标。 ③验算凸轮廓线上各点压力角和曲率半径，最后确定凸轮应有的基圆半径。 ④绘制凸轮轮廓线曲线。 4、课程设计采用方法： 利用C语言编程得出所求函数值 ，利用cad画出凸轮轮廓图加手工制图。 三 设计题目及设计思路 1、设计题目 活塞式油泵凸轮机构（偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构） 2、设计思路 （1）、要求从动件作往复移动，因此可选择偏置直动滚子从动件盘型凸轮机构。 （2）、根据工作要求选择从动件的运动规律。为了保证机构为柔性冲击，从动件推程和回程可分别选用简谐运动规律和正弦加速运动规律。 （3）、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］=30o，回程许用压力角［αˊ］=75o，设计过程中要保证α推程≤［α］=30o，α回程≤［αˊ］=75o。 （二）设计内容 一 从动杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 1 从动杆运动规律： ①推程过程：0°＜d≤120°（余弦推程） ????????????????????????? ②远休止过程：120°＜d≤180° 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 ③回程过程：180°＜d≤300°（正弦回程） ④近休止过程：300°＜d≤360° 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 2凸轮轮廓线方程 （1）理论廓线方程： S0=sqrt(r02-e2) x=(s0+s)sinδ+ecosδ y=(s0+s)cosδ-esinδ (2)实际廓线方程 先求x，y的一、二阶导数 dx=(ds/dδ-e)*sin(δ)+(s0+s)*cos(δ); dy=(ds/dδ-e)*cos(δ)-(s0+s)*sin(δ); dxx=dss*sin(δ)+(ds/dδ-e)*cos(δ)+ds/dδ*cos(δ)-(s0+s)*sin(δ); dyy=dss*cos(δ)-(ds/dδ-e)*sin(δ)-ds/dδ*sin(δ)-(s0+s)*cos(δ); x1=x-rr*coso;y1=y-rr*sino; 再求sinθ，cosθ sinθ＝x’/sqrt((x’)2+(y’)2) cosθ＝-y’/sqrt((x’)2+(y’)2) 最后求实际廓线方程 x1=x-rr*cosθ; y1=y-rr*sinθ; (3)由尖端移动从动件凸轮机构压力角的表达式可知r0同α的关系为 注 先取基圆半径r0=40mm，经程序计算推程段30°--70°之间出现压力角30°所以不能用，后经过验算依次取45mm，50mm，55mm，当取r0=55时满足推程段和回