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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：
班 级：
设 计 者：
学 号：
设计时间： 2012.6.24
哈尔滨工业大学
一、设计题目
如图2-1所示直动从动件盘形凸轮机构，其原始参数见表2-1。从表2-1中选择一组凸轮机构的原始参数，据此设计该凸轮机构。
表2-1 凸轮机构原始参数
升程（mm） 升程运动角（） 升程运动规律 升程许用压力角（） 回程运动角（） 回程运动规律 回程许用压力角（） 远休止角（） 近休止角（） 50 120 余弦加速度 35 90 等减等加速 65 60 90 二、凸轮推杆升程、回程运动方程及推杆位移、速度、加速度线图
1.推杆升程运动方程（）
升程采用余弦加速度运动规律，故将已知条件代入书中表4-1余弦加速度运动规律的升程段方程式中，推导得
2.推杆远休程运动方程（）
，，，。
3.推杆回程运动方程（）
回程采用等减等加速运动规律，故将已知，代入书中表4-1等减等加速运动规律的回程段方程式中，推导得
：
(2) ：
4.推杆近休程运动方程（）
，，，。
5. 推杆位移、速度、加速度线图
由运动方程用Matlab绘制运动线图如下：
三、凸轮机构的线图，并依次确定凸轮的基圆半径和偏距
根据运动方程推得表达式如下：
从而作出如上图所示的曲线，因凸轮机构压力角，式中，，右侧为升程，作与s轴夹角等于升程许用压力角的切界线，则在直线上或其右下方取凸轮轴心时，可使，同理左侧回程，作与s轴夹角等于回程许用压力角的切界线，则在直线上或其左下方取凸轮轴心时，可使。在升程起始点，有，为保证此时，作直线与纵坐标夹角为，凸轮轴心只能在其线上或左下方选取。三条限制线围成的下方阴影角区域为满足的凸轮轴心的公共许用区域。在许用区域内取满足上述条件的一点，得基圆半径为，偏距为。
四、滚子半径的确定及凸轮理论廓线和实际廓线的绘制
凸轮逆时针转动，从动件导路偏置于凸轮轴心右侧，凸轮理论轮廓线方程为：，
逐段代入位移表达式则可求凸轮理论轮廓线方程，用Matlab编写程序绘制如图2-4所示。
在参数方程下确定凸轮轮廓线的曲率半径，逐段求出最小值得，取滚子半径，以理论轮廓上各点为圆心、以滚子半径为半径作出的滚子圆族包络线即为滚子从动件盘形凸轮的工作轮廓，其方程为：
，
由方程绘制凸轮实际轮廓线如图2-5所示。
图2-4
图2-5
图2-1
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