目录。一）机械原理课程设计的目的和任务2
二）从动件（摆杆）及滚子尺寸的确定4
三）原始数据分析5
四）摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程6
五）程序方框图8
六）计算机源程序9
七）程序计算结果及其分析14
八）凸轮机构示意简图16
九）心得体会16
十）参考书籍18
一）机械原理课程设计的目的和任务。
一、机械原理课程设计的目的：
1、机械原理课程设计是一个重要实践性教学环节。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、摆动从动件杆盘型凸轮机构。
2、采用**法设计：凸轮中心到摆杆中心a的距离为160mm，凸轮以顺时针方向等速回转，摆杆的运动规律如表：
3、设计要求：
确定合适摆杆长度。
合理选择滚子半径rr
选择适当比例，用几何作图法绘制从动件位移曲线并画于图纸上；
用反转法绘制凸轮理论廓线和实际廓线，并标注全部尺寸（用a2图纸）
将机构简图、原始数据、尺寸综合方法写入说明书。
4、用解析法设计该凸轮轮廓，原始数据条件不变，要写出数学模型，编制程序并打印出结果。
备注：1、尖底（滚子）摆动从动件盘形凸轮机构压力角：
在推程中，当主从动件角速度方向不同时取“-”号，相同时取“+”号。
三、课程设计采用方法：
对于此次任务，要用**法和解析法两种方法。**法形象，直观，应用**法可进一步提高学生绘图能力，在某些方面，如凸轮设计中，**法是解析法的出发点和基础；但**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。在本次课程设计中，可将两种方法所得的结果加以对照。
四、编写说明书：
1、设计题目（包括设计条件和要求）；
2、机构运动简图及设计方案的确定，原始数据；
3、机构运动学综合；
4、列出必要的计算公式，写出**法的向量方程，写出解析法的数学模型，计算流程和计算程序，打印结果；
5、分析讨论。
二）从动件（摆杆）及滚子尺寸的确定。
1、摆杆长度l确定：
根据右图建立坐标系oxy。
b0点为推程段摆杆起始点，开始时推杆滚子中心处于。
b0点处，依几何关系有：
b0的坐标：
x0=sin(φ0)/l
y0=a-l* cos (φ0)
f0=arcos[(a+l-r0)/2a*l］
又因为摆动盘形凸轮机构。
在运动时的许用压力角为：[α35°~ 45°
根据压力角公式：
注：当主从动件角速度方向不同时取“-”号，相同时取“+”号。
由此我们可以取到：l=120mm；此时摆杆的初始摆角：φ0≈12.429°
2、滚子半径r1的选择。
我们用ρ1表示凸轮工作廓线的曲率半径，用ρ表示理论廓线的曲率半径。所以有ρ1=ρ±r1;为了避免发生失真现象，我们应该使p的最小值大于0，即使ρ＞r1；另一方面，滚子的尺寸还受其强度，结构的限制，不能太小，通常我们取滚子半径；r1=（0.1~ 0.
5）* r0
在此，我们可以取r1=0.2*r0=10mm。
三）原始数据及分析。
依题意，原始数据如下：
1、已知量：（未标明的单位为mm）
d1=120 o 推程运动结束的凸轮总转角，其中(d1-d0)为推程角δ01
d2=160 o 远休止运动结束时总转角，其中(d2-d1)为远程休止角δ02
d3=270 o 回程运动结束的凸轮总转角，其中(d3-d2)为回程角δ03
d4=360 o 远休止运动结束总转角，其中(d4-d3)为远程休止角δ04
r =160 凸轮中心到摆杆中心a的距离。
r0=50 基圆半径。
l =120 此处设摆动从动杆长度为120 mm
h=25 o 从动杆的总角行程。
w=1 rad / s 此处设凸轮角速度为1 rad / s
rr=10 此处设滚子半径为10
2、设计所求量：
f 摆动从动杆的角位移。
v 摆动从动杆的角速度。
a 摆动从动杆的角加速度。
以凸轮的中心为原点，竖直和水平方向分别为x,y轴，建立平面直角坐标系。
x 为凸轮轮廓的轨迹的x坐标点。
y 为凸轮轮廓的轨迹的y坐标点。
四）摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程。
1、摆杆运动规律：
推程过程：0o＜d≤120o
摆杆角位移：f=h(1-cos(πδ01) )2
即f=h(1-cos(πd/d1))/2
摆杆角速度：v=πhw sin(πδ01)/(2δ01)
即v=πh w sin(πd/d1)/(2d1)
摆杆角加速度：a=π2h w2cos(πδ01)/(2δ012)
即a=π2h w2cos(πd/d1) /2d12)
远休止过程：120o＜d≤160o
摆杆角位移：f= h
摆杆角速度：v=0
摆杆角加速度：a= 0
在推程和远休止过程中凸轮轮廓轨迹：
x=r sin d-l sin(d+f+f0 )
y=r cos d-lcos(d+f +f0)
其中f0为摆杆的初始位置角。
f0=arcos[(r2+l2-r02)/2(r l)]
回程过程：160o＜d≤270o
a. 等加速回程阶段：160o＜d≤215o
摆杆角位移：f=h-2h(δ-01-δ02)2/(δ03)2
即f=h-2h(d-d2)2/(d3-d2) 2
摆杆角速度：v=-4hw(δ-01-δ02)/(03)2
即v=-4hw(d- d2)/(d3-d2)2
摆杆角加速度：a=-4hw2/(δ03)2
即a=-4hw2/(d3-d2)2
b. 等减速回程阶段：215o＜d≤270o
摆杆角位移：f=2h(δ03-(δ01-δ02-δ03/2 ))2/(δ03) 2
即f=2h( (d3-d2)-(d-d2-(d3-d2)/2))2/(d3-d2)2
摆杆角速度：v=-4hw(δ03-(δ01-δ02-δ03/2)) 03)2
即v=-4 hw( (d3-d2)-(d-d2-(d3-d2)/2))/d3-d2)2
摆杆角加速度：a=4hw2/(δ03)2
即a=4hw2/(d3-d2)2
近休止过程：270o＜d≤360o
摆杆角位移：f=0
摆杆角速度：v=0
摆杆角加速度：a= 0
在回程和近休止过程中凸轮轮廓轨迹：
x=r sin d-l sin(d+f+f0)
y=r cos d-l cos(d+f+f0)
其中f0为摆杆的初始位置角。
f0=arcos[(r2+l2-r02)/2(r l)]
五）程序方框图。
六）计算机源程序。
#include <>
#include <>
main()
double d, d0,d1,d2,d3,d4,r,r0,
f,f0,h,pi,v,w,a,l,x,y;
int n;
file *fp定义文件指针*/
fp = fopen(""w");
/*打开以写方式文件（不存在则新建）*/
d=0d为凸轮总转角*/
d0=5d0为转角分度值，此处设为5 o每次*/
d1=120d1-0)为推程角*/
d2=160d2-d1)为远程休止角*/
d3=270d3-d2)为回程角*/
d4=360d4-d3)为近休止角*/
pi=3.1415926;
r=160凸轮圆心到从动杆固定点的距离*/
r0=50基圆半径*/
l=120从动杆长度*/
h=25行程角度*/
w=1凸轮角速度*/
f0=acos((r*r+l*l-r0*r0)/(2*r*l))*180/pi; /从动杆初始角*/
printf("初始角：f0=%1.3f",acos((r*r+l*l-r0*r0)/(2*r*l))*180/pi);
fprintf(fp,"初始角：%1.3f",acos((r*r+l*l-r0*r0)/(2*r*l))*180/pi);
for(n=0;n<=36;n++)
d=d0*n;
if(d<=d1当d<=120度时，为推程过程*/
f=h*(1-cos(pi*(d/d1)))2从动杆的角位移*/
v=pi*h*w*sin(pi* (d/d1))/2*d1从动杆角速度*/
a=pi*pi*h*w*w*cos(pi*(d/d1))/2*d1*d1); 从动杆角加速度*/
x=r*sin(d*pi/180)-l*sin(pi*(d+f+f0)/180);
机械原理课程设计凸轮机构
目录。一 机械原理课程设计的目的和任务2 二 从动件 摆杆 及滚子尺寸的确定4 三 原始数据分析5 四 摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程6 五 程序方框图8 六 计算机源程序9 七 程序计算结果及其分析14 八 凸轮机构示意简图16 九 心得体会16 十 参考书籍18 一 机械原理课程设计的目的和任务...
机械原理大作业 凸轮机构
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