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1、机械原理课程设计说明书课程名称：机械原理课程设计设计题目： 移动从动件凸轮机构院 系： 机电工程学院专业班级： 机设三班学 号：1103010311学生姓名：邓可扌旨导教师：尹喜云日 期： 2013年6月3日一7日目录1设计目的(3)2设计背景(3)2.1机构简介(3)2.2设计数据(4)2.3设计要求(4)3设计方案(5)3.1机械设计(5)3. 2方案拟定(5)4方案实施(5)4.2实施过程(5 )4.3数据处理(6)5结果与结论(8)5.1设计结果(8)5.2设计结论(9)6收获与体会(9)7参考资料(9)8附件(9)9说明(10)1设计目的机械原理课程设计是机械原理的一个重要组成部分，
2、也 是培养学生机构创新设计能力的一个重要的实践性教学环 节，其主要目的在于：1、以系统运动方案为结合点，进一步巩固和加深所学知识；2、培养学生运用理论知识分析问题、解决问题的能力；3、使学生在运动学与动力分析方面有一个较完整的概念；4、提高学生计算和制图以及采用计算机辅助设计的能力；5、通过编写说明书，培养学生表达、归纳、总结和独立思 考与分析的能力。2设计背景2.1设计简介如图 1所示为常用于各种机器润滑系统供油装置的活塞 式油泵。电动机经齿轮 z 、z 带动凸轮 1，从而推动从动件12活塞杆 2作往复运动，杆1下行时将油从管道中压出，称为 工作行程；上行上自油箱将油吸入，称空回行程。其运动
3、规 律常用等加速等减速运动、余弦加速运动与正弦加速运动 等。（书上 119 面）图1 活塞式油泵机构简图2.2 设计数据设计数据见表 1。表 1 设计数据表A七 口 付号hn1aass从动件运动规律单位mmr/minoooooo方案603003060901090170等加速等减速方案703003060901090170加速度按余弦变 化方案803003060901090170加速度按正弦变 化已知：凸轮每分钟转数 n ，从动件行程 h 及运动规律（如1图2所示），推程、回程的许用压力角a、a。图 2 从动件运动规律线图2.3 设计要求在 A3 图纸上选择适当比例，用几何作图法绘制从动件 运动线
4、图，确定合适的推杆长度，并根据许用压力角确定基 圆半径，合理地选取滚子半径，用反转法画出凸轮实际轮廓 线。从三个方案中，选择出最好的进行设计，合理地完成移 动从动件凸轮机构的设计。3设计方案3.1机构设计等加速等减速运动规律会引起柔性冲击，适用于中速、 轻载的场合。余弦加速度运动规律会引起柔性冲击，但是可 以完全消除，可用于高速转动中。正弦加速度运动规律既没 有刚性冲击，也没有柔性冲击，可用于高速转动中。对于本 凸轮机构，可使用对心直动滚子盘形凸轮机构的工作配置， 运用余弦加速度的运动规律进行设计。3.2方案拟定对于本凸轮机构，要用图解法和解析法这两种方法。图 解法形象、直观，在凸轮设计中，图
5、解法是解析法的出发点 和基础，但图解法精度低，而解析法则可应用计算机进行运 算，精度高，速度快。4方案实施4.1实施过程本凸轮机构方案实施过程如下：1、根据图 2绘制从动件运动线图；2、明确凸轮机构的作用力和凸轮机构的压力角；3、根据许用压力角确定基圆半径大小；4、用反转法在图纸上绘制凸轮理论轮廓线；5、合理地选择滚子推杆、滚子半径，用反转法在图纸上绘制凸轮实际轮廓线。4.2 数据处理1、基圆直径尺寸的确定根据许用压力角、转数和行程，由图解法可确定出基圆最小直径为48mm，为方便计算，取基圆直径为50mm。2、滚子直径的尺寸确定：根据凸轮工作轮廓线的曲率半径，在满足强度的件下， 一方面为了避免
6、出现尖点或“失真”的现象另一方面，滚子 的尺寸还收其强度，结构的限制，不能太小，通常我们取滚 子半径为0.1到0.5倍的基圆半径，在此取滚子直径为5mm。3、运用位移计算公式进行计算：已知数据有：推程角=90。远休止角=10。s回程角=90近休止角=170s基圆直径50mm滚子直径5mm推程：s二h1cos(n/e )/20r=r +s0ds/d 二h/(2)sin(n0/0 )000WeW90远休止：s=70r=r+s=r+h00ds/d 二一h/（2）sin（n/）0090WeW100回程：s=h1+cos（n/）/20r=r+s0100WeW190近休止：s=0 r=r0190WeW36
7、04、由上述计算结果可以列出表2、表3。表2推程数据表中cos为cos(n0/0 )的省略0度数051015202530354045cos10.980.940.870.770.640.500.340.170s00.532.114.698.1912.517.523.023.935度数505560657075808590cos-.17-.34-.50-.64-.77-.87-.94-.98-1s41.147.052.557.561.865.367.969.570表 3 回程数据 (同上)度数100105110115120125130135140145cos-.94-.87-.77-.64-.50-
8、.34-.1800.170.34s7069.567.965.361.857.552.547.041.135度数150155160165170175180185190cos0.500.640.760.860.940.9810.990.94s28.923.017.512.58.194.692.110.5305结果与结论5.1 设计结果1、根据表2、表3 可以绘制出从动件运动线图（绘制在附件 A3 图纸上）。2、根据上述数据，由反转法可得本凸轮机构的实际轮廓线 如图 3 所示。图 3 凸轮实际轮廓线5.2设计结论机构应合理选用采用，对本次机构采用余弦加速度的运 动规律进行凸轮机构的设计，它可用于高速
9、转动，基本符合 设计要求并能满足工作需求，设计过程综合考虑各方面的影 响。6收获与体会通过对这个凸轮机构的完整设计，我对机械原理有了进 一步的了解，机械的设计不仅要满足运动轨迹，还要考虑受 力程度和工作行程；不仅培养了一些创新意识，而且了解了 一般设计的流程，为我们以后工作打下了基础；更培养了自 己运用理论知识分析问题、解决问题的能力。总之，对这次 课程设计我感到获益匪浅。7参考资料 【1】机械原理课程设计指导书王湘江、何哲明主编。 【2】机械原理第二版潘存云主编。 【3】机械设计课程设计图册第三版龚桂义、潘沛霖 等主编。【4】互换性与技术测量第四版廖念钊、莫雨松等主 编。8附件A3 图纸两张（上附从动件运动线图、凸轮实际轮廓线）、 铅笔、橡皮擦、圆规、三角尺、丁字尺、制图板。9说明1、本说明书的封面上的湖南科技大学的校徽图片源自网址 http:/ http:/ sp?id=721。
