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SI-240B活塞车床椭圆靠模的CAD说明书 机械设计制造及其自动化 班级：B05061011 姓名：赖小雯 学号：200506101102一、 课程设计的目的和要求 机械原理课程设计的是机械专业学生在学完机械原理课程基本内容之后，进行较全面的机构分析与综合及应用计算机的训练，以便加深所学理论知识，和培养独立解决工程中属机械原理方面的实际问题的能力。 具体要求：在老师的指导写，顺序按时完成有关机构的组成和运动分析；凸轮轮廓用解析法设计公式的推导以及CAD程序设计的各阶段的任务，并对其具体实例上机计算靠模轮廓；最后编写设计计算说明书。 二、 课程设计的内容和步骤 三、 “SI-240B活塞车床”是国内据79年从国外引进的“TPO-150金刚石靠模车”仿制的车用发动机活塞裙部曲面加工的专用机床。今年来，随着对活塞使用性能要求的提高，国外新型汽车活塞裙部截面形状多由以往的“单椭圆”改变为“双椭圆” 对于单椭圆有： （1） 而对与双椭圆则为： （2） 其中2e为“椭圆度”即最大的直径缩减量，k为双椭圆特有的修正系数。 由于“TOP-150”及仿制的 “SI-240B活塞车床”均只能加工 截面为单椭圆的的活塞裙部曲面， 因而无法适应活塞曲面改型的要 求，为此某生产汽车配件的厂家 提出了研究该机床的关键零件 椭圆靠模的理论设计方法 的课题。 三、机构分析 在加工活塞5时，机床的传动链能保证凸轮1（椭圆靠模）与活塞5同步转动，即 凸轮1转动时将带动摆架2作平面运动（绕C点转动及在C点上的滑动），进而带动刀架3及车刀E作往复摆动，配合活塞自身的转动。以实现活塞椭圆截面的加工。 现将C点高付低代： 变化后如图所示： 关于靠模凸轮的极坐标公式推导可分为三步： 第一步：先根据活塞预定的径向缩减量导出刀架3的摆动规律。 分析如图所示： 公式： 即： 第二步：导出与靠模接触的的推杆的运动规律。 公式推导： 已知： 将四边形CABD看作一封闭矢量多边行，如图所示。 则有机构的封闭矢量方程式为 以复数形式表示为 按欧拉公式展开得 消去后得到 令 A= B= C= 解方程 得： 第三步：椭圆靠模轮廓曲线方程的推导： 这里我们采用凸轮设计的机架反转法求导。 当导出与椭圆靠模相接触的摆动推杆的运动规律之后，即可按平底摆动推杆盘行凸轮轮廓的设计方法即反转机架法。得出椭圆靠模轮廓上各点（图中G）的坐标的解析式。 方案我们选择速度瞬心的概念。 如图所示， 在三角形中 在三角形中 在三角形中 由于两构件的角速度与其绝对速度瞬心至相对速度瞬心的距离成反比。 设凸轮的角速度为，摆杆的角速度为。于是有： 因为： 所以， 令 则， 所以有方程：
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