机械原理-凸轮机构设计.pdf

《机械原理-凸轮机构设计》是一份关于机械工程领域中的凸轮机构设计的课程设计报告，主要涉及计算机辅助设计（CAD）在凸轮机构设计中的应用。该报告的目的是通过设计一个偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构，让学生掌握凸轮机构的基本原理、设计方法和计算过程。 在设计过程中，首先要明确设计要求。在这个例子中，凸轮以1rad/s的角速度逆时针旋转，推杆运动规律分为四个阶段：近休止、推程（等加速和等减速）、远休止和回程（五次多项式）。其中，推程运动规律采用等加速等减速，回程则采用五次多项式。设计中还需考虑许用压力角和最小曲率半径等限制条件，如推程和回程的最大压力角，最小曲率半径等。 推杆运动规律的数学表达式被详细列出，分别对应于各个阶段的位移、速度和加速度函数。例如，推程阶段采用二次多项式表示等加速和等减速运动，而回程阶段则使用五次多项式来描述复杂的运动规律。 凸轮轮廓线的方程分为理论轮廓和实际轮廓。理论轮廓基于推杆的运动规律推导，而实际轮廓需要考虑到滚子半径的影响，这涉及到对速度和加速度的一阶导数的计算，以及曲率半径的求解。压力角和最小曲率半径的计算对于评估机构性能至关重要，它们直接影响到机构的工作效率和寿命。 报告中还包括计算程序的方框图和源代码，这部分内容展示了如何利用MATLAB编程语言实现凸轮机构的设计和分析。通过程序，可以计算出所需的理论和实际轮廓坐标、压力角、曲率半径等相关参数，并进行必要的优化和调整。 报告还包括了对设计结果的分析、凸轮机构的图形表示以及作者的心得体会。参考书目提供了进一步学习和研究的资源。 总结来说，这份机械原理课程设计涵盖了凸轮机构设计的基础知识，包括凸轮的运动规律设定、轮廓线的计算、压力角和曲率半径的分析，以及计算机辅助设计在实际问题中的应用。这不仅是对机械原理理论知识的实践运用，也是对编程技能和工程问题解决能力的综合锻炼。