偏置直动凸轮课程设计加计算数据编程

西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 1 目录 （一） 概述 2 一 机械原理课程设计的目的 2 二 机械原理课程设计的任务 2 三 设计题目及设计思路 2 （二） 设计内容 3 一 从动杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 3 二 实验过程及结果分析 4 三 凸轮机构轮廓曲线图 8 （三）心得体 会 9 (四 )参考资料 10 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 2 （一） 概述 一、 机械原理课程设计的目的： 1、机械原理课程设计是高等工业学校机械类专业学生第一次较全面 的机械运动学和动力学分析与设计的训练。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、活塞式油泵凸轮机构（偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构） 2、采用图解法设计：摆杆的运动规律如表： 注 ， 0取 5、 借助电 子计算机完成下列运算 从动件的运动参数：位移，速度，加速度。 计算凸轮的理论轮廓线，实际廓线坐标。 验算凸轮廓线上各点压力角和曲率半径，最后确定凸轮应有的基圆半径。 绘制凸轮轮廓线曲线。 4、课程设计采用方法： 利用 ，利用 三 设计题目及设计思路 1、设计题目 活塞式油泵凸轮机构（偏置直动滚子从动杆盘型凸轮机构） 2、设计思路 （ 1）、要求从动件作往复移动，因此可选择偏置 直动滚子从动件盘型凸轮机符号 方案 01 02 03 04 rr e h n 推 回 从动杆运动规律 () () () () mm mm mm mm r/) () 推程 回程 120 60 120 60 40 15 10 80 200 30 75 简谐 正弦加速度 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 3 构。 （ 2）、根据工作要求选择从动件的运动规律。为了保证机构为柔性冲击，从动件推程和回程可分别选用简谐运动规律和正弦加速运动规律。 （ 3）、进行计算机辅助设计。为保证机构有良好的受力状况，推程许用压力角 =30 ，回程许用压力角 =75 ，设计过程中要保证推程=30 ，回程 =75 。 （二）设计内容 一 从动杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 1 从动杆运动规律 ： 推程过程： 0 d 120（余弦推程） 远休止过程： 120 d 180 偏置杆角位移 s= h 偏置杆角速度： v=0 偏置杆角加速度： a= 0 回程过程： 180 d 300（正弦回程） 00 2s 1 1)2 c o s (00 )2s 2000 h w 000222001 c o i o 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 4 近休止过程： 300 d 360 偏置杆角位移： s=0 偏置杆角速度： v=0 偏置杆角加速度： a= 0 2 凸轮轮廓线方程 （ 1） 理论廓 线方程： S0=x=(s0+s)y=(s0+s)(2)实际廓线方程 先求 x， 阶导数 ds/e)* )+(s0+s)* ); ds/e)* )-(s0+s)* ); )+(ds/e)* )+ds/ )-(s0+s)* ); )-(ds/e)* ) )-(s0+s)* ); x1=y1=再求 x /x )2+(y )2) (x )2+(y )2) 最后求实际廓线方程 x1= y1= (3)由尖端移动从动件凸轮机构压力角的 表达式 可知 注 先取基圆半径 0程序计算推程段 30 间出现压力角 30所以不能用，后经过验算依次取 455055取 5时满足推程段和回程段规定的许用压力角。 二、 实验过程及结果分析（ 220 t a n / 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 5 1 程序框图 |1？ 开始 读入： h 或（ ） ， e 或（ 1， 2， 3， 4， 1， 2， N 计算： =1 计算： s， x， y， ds/dx/dy/x，y 计算： r0 回程？ |2？ 选出 11 选出 22 计算： # a,5,5,e=10,h=80; s,s0,x,y,x1,y1,a0,a1,a2,R,w=*角速度算法 w=2*pi*n*/ v,b1,b2,c1,; 0; to );/输入需要保存数据结果的文件名（不需要加类型后缀） ; fp=; );/输入起始角度和计算间隔即步进角度 %d%d,&a,& a;a=0&a=0&a=360) 0*80; s=0;s= %fn,s); v=0;v=%fn,v); A=0;A= %fn,A); R=(s+(s+(v/(v/*s+(s+(v/(v/)/(v/(2*v/(s+(A/(w*w); /*曲率半径 */ R= %fn,R); Q=v/(s0+s); /*压力角 */ Q=Q*180/Q= %fn,Q); x=(s0+s)*e* /*确定的凸轮的理论轨迹 x 坐标 */ x= %fn,x); y=(s0+s)*e* /*确定的凸轮的理论轨迹 y 坐标 */ y= %fn,y); v/(s0+s)*dx/ %fn, v/(s0+s)*dy/ %fn, c1=b1/b1*b1+b2* %fn, b2/b1*b1+b2* %fn, x1= /*确定的凸轮的实际轨迹 (x= %fn, y1= /*确定的凸轮的实际轨迹 (y= %fn, =%d, s=% v=% A=% x=% y=% x=% y=% R=% Q=%n ,a,s,v,A,x,y,x1,Q); 输出错误 n); 3、计算机程序结果及分析 1、运算结果 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 8 自动生成 2、 结果分析 经 压力角 小于许用压力角，回程段也满足。由此可以看出选取基圆半径为 55 3、实验数据结果（另附图纸） 三、 凸轮机构轮廓曲线图 1、 用 写画凸轮的 后调用经 x， y x， y坐标值，在 载成功后运行，在 截图 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 9 2、凸轮轮廓线 序 (c:) (D:/r) (0) ( (s ( (i 0) ( (s (i (1+ i) 1) (s 1 (1- i) (s (1+ i) (n) ) ;_ 结束 c) () ;_ 结束 、活塞式油泵图 4、 凸轮轮廓线 (手画 ) 注 另附图纸 （三）心得体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关机械原理凸轮机构方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过老师耐心的指导和自己思考终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识用到实际中，三天的程序编造，最 西安理工大学高科学院 活塞式油泵凸轮机构的设计 10 后敲出需要的数据，感觉有种小小成就感。 课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识 以及专业技能上的提升。通过这次课程设计，我掌握了凸轮机构相关知识；熟悉了如何制作凸轮轮廓线；了解了解析法的精确性；以及如何提高精度等等，掌握了 C 语言编程的方法和过查询资料，也了解了凸轮工作原理。 我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想 我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能 力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中，也对团队精神