机械原理课程设计说明书(简单版).docx

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1、机械原理课程设计说明书(简单版) 机械原理课程设计说明书 设计题目：轨迹为小写x的联合凸轮机构指导教师： 班级：08级 设计者： 学号： 2022年7月 目录 1 设计任务1.1.设计题目 1.2.设计要求 2 系统方案的确定 3 设计内容3.1.轨迹的确定3.2.推杆运动规律的计算 3.3.凸轮轮廓曲线的设计 4 总结 5 参考文献 1 设计任务 1.1.设计题目 设计一个轨迹为小写x的机构。 1.2.设计要求 轨迹大小为100mm*100mm左右。 2 系统方案的确定 为了实现预定的运动轨迹，我们采用由两个凸轮机构组成的联合凸轮机构组合机构。利用两个凸轮的协调配合，控制执行点的x与y 方向

2、的运动，使其准确地实现预定轨迹y=y(x)。 3 设计内容 3.1.轨迹的确定 为了与大写X区别，我们将小写x设计成如下图所示的图案。 该图案是由两个 半圆组成。高和宽都是 100mm。轨迹走向是延 轨迹从(0,0)(50,50) (0,100)(50,50) (100,100)(50,50) (100,0)(50,50) (0,0)。 3.2.推杆运动规律的计算 3.2.1根据确定的轨迹算出两个凸轮的推杆的运动规律如下： 1.控制x 方向的凸轮的推杆的运动方程： ()()()()() ()()()()() ? ? ?+?-?-?+-?=360315 902cos 50315270 1802s

3、in 50100270180 2sin 50100180135 902cos 5010013590 180-2sin 50900 2sin 50x 2.控制y 方向的凸轮的推杆的运动方程： ()()()()()()() ? ? ?+-?+?+?-=360315 902sin 5050315135 902sin 505013545 90-2sin 5050450 2cos 5050y 3.2.2用Excel 算出每转5的x ，y 值如下表所示 （） x （mm ） y （mm ） 0 0.000000 0.000000 5 8.682409 0.759612 10 17.101007 3.015

4、369 15 25.000000 6.698730 20 32.139380 11.697778 25 38.302222 17.860620 30 43.301270 25.000000 35 46.984631 32.898993 40 49.240388 41.317591 45 50.000000 50.000000 50 49.240388 58.682409 55 46.984631 67.101007 60 43.301270 75.000000 65 38.302222 82.139380 70 32.139380 88.302222 75 25.000000 93.30127

5、0 80 17.101007 96.984631 85 8.682409 99.240388 90 0.000000 100.000000 （） x （mm ） y （mm ） 95 8.682409 99.240388 100 17.101007 96.984631 105 25.000000 93.301270 110 32.139380 88.302222 115 38.302222 82.139380 120 43.301270 75.000000 125 46.984631 67.101007 130 49.240388 58.682409 135 50.000000 50.0000

6、00 140 50.759612 58.682409 145 53.015369 67.101007 150 56.698730 75.000000 155 61.697778 82.139380 160 67.860620 88.302222 165 75.000000 93.301270 170 82.898993 96.984631 175 91.317591 99.240388 180 100.000000 100.000000 185 91.317591 99.240388 3.2.3用Excel 画出x ，y 关于的函数图像如下： （） x （mm ） y （mm ） 190 82

7、.898993 96.984631 195 75.000000 93.301270 200 67.860620 88.302222 205 61.697778 82.139380 210 56.698730 75.000000 215 53.015369 67.101007 220 50.759612 58.682409 225 50.000000 50.000000 230 50.759612 41.317591 235 53.015369 32.898993 240 56.698730 25.000000 245 61.697778 17.860620 250 67.860620 11.6

8、97778 255 75.000000 6.698730 260 82.898993 3.015369 265 91.317591 0.759612 270 100.000000 0.000000 （） x （mm ） y （mm ） 275 91.317591 0.759612 280 82.898993 3.015369 285 75.000000 6.698730 290 67.860620 11.697778 295 61.697778 17.860620 300 56.698730 25.000000 305 53.015369 32.898993 310 50.759612 41.

9、317591 315 50.000000 50.000000 320 49.240388 41.317591 325 46.984631 32.898993 330 43.301270 25.000000 335 38.302222 17.860620 340 32.139380 11.697778 345 25.000000 6.698730 350 17.101007 3.015369 355 8.682409 0.759612 360 0.000000 0.000000 3.3.凸轮轮廓曲线的设计 3.3.1.基本尺寸的确定 3.3.1.1.凸轮基圆半径的确定 ()2 2 e s tan

10、 /e -ds/d +- 。r 由确定的推杆轨迹可知e=0 s tan /d /ds -。r 又根据实践经验对直动推杆，推程时，许用压力角=30，回程时许用压力角=7080。 得21.73。r 所以取凸轮基圆半径为r 。=80mm 3.3.1.2. 滚子直径的确定 又根据实践经验，通常取滚子半径r r =0.10.5r 。 所以取滚子半径r r =10mm 。 3.3.2.凸轮轮廓曲线的设计 步骤一 根据确定的推杆运动规律在CAD 上画出x ，y 关于的函数图像如下： 步骤二根据得到的图像和计算出的凸轮基圆半径画出基圆的理论轮廓曲线如下图所示 实际理论轮廓曲线如下图所示 步骤四根据画出的凸轮实

11、际轮廓线画出联合凸轮机构组合机构的简图如下图所示 4 总结 时光飞逝，转眼间的机械原理课程设计即将结束，虽然时间不长，许多方面准备的也不是很充分，但我们还是从中获益匪浅，学习到很多课堂以外的东西。 此次机械原理课程设计我们设计的是轨迹为小写x联合凸轮机构，在过去的机械原理学习中对凸轮机构我们存在很多难以理解地方，而通过此次课程设计加深了我对设计凸轮轮廓曲线的理解。 总的说来，在这次设计中我们学到了很多的东西，但同时也暴露一定的不足和缺陷，CAD操作的不够熟练，专业知识也不能熟练应用。但是通过这次实践设计，我们有了很大的提高。我想这些都是这 次机械原理课程设计的价值所在，当然，作为我们的第一次设计，其中肯定有太多的不足，希望在今后的设计中，能够得到改正，使我们日益臻于成熟，专业知识日益深厚。 在这次设计中我们感到了合作的力量，增强了我们自己的团队精神。这将使我们受益终生。 “功到自然成。”只有通过不断的锻炼，我们才能迎接更大的挑战和机遇，我相信我们一定能够在锻炼中成长。 6 参考文献 机械原理孙桓陈作模葛文杰主编，高等教育出版社 机械原理课程设计指导书裘建新主编，高等教育出版社