1、 工 業(yè) 大 學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書題目：牛頭刨床機(jī)構(gòu)的綜合設(shè)計(jì)與分析院（系）：機(jī)械工程與自動化學(xué)院專業(yè)班級： 數(shù)控071 目 錄一、設(shè)計(jì)題目與原始數(shù)據(jù)2 二、牛頭刨床示意圖3 三、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4 四、機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析5五、機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析11六、飛輪設(shè)計(jì)16七、設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線18八、齒輪設(shè)計(jì)與繪制嚙合圖19九、解析法22 1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)22 2機(jī)構(gòu)運(yùn)動分析223機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析254凸輪設(shè)計(jì) .26十、本設(shè)計(jì)的思想體會 .29十一、參考文獻(xiàn)29 十二、附錄 .29一、設(shè)計(jì)題目與原始數(shù)據(jù)1、題目： 牛頭刨床的綜合與分析2、原始數(shù)據(jù)：刨頭的行程 H=550mm行程速比系數(shù) K=1.6機(jī)架長 LO

2、2O3=400mm質(zhì)心與導(dǎo)桿的比值 LO3S4/LO3B=0.5連桿與導(dǎo)桿的比值 LBF/LO3B=0.3刨頭重心至F點(diǎn)距離 XS6=160mm導(dǎo)桿的質(zhì)量 m4=15Kg刨頭的質(zhì)量 m6=58Kg導(dǎo)桿的轉(zhuǎn)動慣量 JS4=0.7Kgm切割阻力 FC=1300N切割阻力至O2的距離 YP=175mm構(gòu)件2的轉(zhuǎn)速 n2=80rpm許用速度不均勻系數(shù) =1/40齒輪Z1、Z2的模數(shù) m12=15mm小齒輪齒數(shù) Z1=18大齒輪齒數(shù) Z2=46凸輪機(jī)構(gòu)的最大擺角 max=16凸輪的擺桿長 LO4C=140mm凸輪的推程運(yùn)動角 0=60°凸輪的遠(yuǎn)休止角 01=10°凸輪的回程運(yùn)動角 0

3、'=60°凸輪機(jī)構(gòu)的機(jī)架長 Lo2o4=150mm凸輪的基圓半徑 ro=55mm凸輪的滾子半徑 rr=15mm二，牛頭刨床示意圖：36 / 37三、導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1、已知：行程速比系數(shù) K=1.6 刨頭的行程 H=550mm機(jī)架長度 LO2O3=400mm Lo2o3=400mm 連桿與導(dǎo)桿的比 LBFLO3B=0.3、各桿尺寸設(shè)計(jì)如下A、 求導(dǎo)桿的擺角：max =180°*（k-1）/（k+1）=180°*（1.6-1）/（1.6+1）=41.54°B、 求導(dǎo)桿長： LO3B1=H/2sin(max/2)=550/2sin(41.54°

4、/2)=775.48mmC、 求曲柄長：LO2A=LO2O3*sin(max/2) =400*sin20.77°=141.85mmD、求連桿長： LBF=LO3B*LBF/LO3B=775.48*0.3=232.64mmE 、求導(dǎo)路中心至的距離： LO3M=LO3B-LDE/2=LO3B1-1-cos(max/2)/2=750.28mmF、取比例尺L=0.005m/mm 在1號圖紙右側(cè)畫機(jī)構(gòu)位置圖，大致圖形如下：滑塊尺寸：7*10 節(jié)圓半徑：r1=mz1/2=13*18/2=135mm r2=mz2/2=13*56/2=345mm四、 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析已知：曲柄轉(zhuǎn)速n2=80rpm 第

5、4點(diǎn): A. 速度分析 求VA3VA3= VA2= LO2n/30=141.85×80/30=1.19m/s 求VA4VA4= VA3 +VA4A3大?。?？ 1.19 ？ 方向： O3AO2AO3A取v= VA3/Pa3=0.025(m/s)/mm 作速度多邊形 求VB用速度影像法求VB求VFVF = VB +VFB大?。?？ ？ 方向： 導(dǎo)路 BO3 BF接著速度多邊形，由速度多邊形求得VF=pf×v1.75m/s 求44=3= VA4/ LO3A =2.19rod/s 方向：順時針 求VA4A3VA4A3=a3a4×v=0m/s 方向如圖所示B. 加速度分析

6、求akA4A3 akA4A3=24VA4A3=2×2.19×0=0m/s2 方向如速度圖所示求aA3 aA3= aA2=22×L02A=9.96m/s anA4 anA4=32×L03A=2.192 *542*0.005=2.6求Aa4 anA4 + atA4 = aA3 + akA4A3+ arA4A3大?。?.188？ 9.96 0 ？方向：AO3 AO3 AO2 如圖 O3A取a =0.1(m/s2)/mm畫加速度多邊形 求aB如圖所示 用加速度影象法求aB=3.7m/s2求AFaF = aB + anFB + atFB大小： ？ 3.7 Vfb2

7、/lFB ？方向：水平 FB BF 接著畫加速度多邊形，由加速度多邊形求得 ： aF =p，f，×a=0.35m/s2 第7點(diǎn)：A速度分析 求VA3 VA3= VA2= LO2An/30=1.188m/s 求VA4 VA4= VA3 +VA4A3大?。?？ 1.19 ？ 方向： O3AO2AO3A取v= VA3/Pa3=0.025(m/s)/mm 作速度多邊形求VB用速度影像法求VB 求VFVF = VB +VFB大?。?？ 1.4 ？ 方向： 水平 如圖 BF接著速度多邊形，由速度多邊形求得： VF=pf×v1.32m/s 求44=3= VA4/ LO3A =1.6rod

8、/s 方向：順時針 求VA4A3VA4A3=a3a4*v =0.95m/s 方向如圖所示B. 加速度分析求akA4A3 akA4A3=24VA4A3=2×1.6×0.95=3.04 m/s2 方向如速度圖所示求aA aA3= aA2=22×L02A= 10.0m/s2 anA4 anA4=32×L03A=1.22 m/s2 求Aa4 anA4 + atA4= aA3 + akA4A3 + arA4A3大小： ？ 10.0 3.04 ？ 方向：AO3AO3 如圖 O3A取a=0.1(m/s2)/mm做力的的多邊形： aA4=pa4×a=4.8m/

9、s2 求aB用加速度影象法求aB=9.8m/s2求AFaF = aB + anFB + atFB大?。海?9.8 Vfb2/LFB ？方向：水平 FB BF接著畫加速度多邊形，由加速度多邊形求得：aF =p，f，×a=9.1m/s2 第12點(diǎn): A. 速度分析 求VA3 VA3= VA2= LO2n/30=1.19m/s 求VA4VA4= VA3 +VA4A3大小： ？ 1.19 ？方向： O3AO2AO3A取v= VA3/Pa3=0.02(m/s)/mm 作速度多邊形求VB 用速度影像法求VB求VFVF = VB +VFB大?。?？ 1.38 ？方向： BF BF接著速度多邊形，由

10、速度多邊形求得VF=pf×v1.3m/s 求44=3= VA4/ LO3A =2.1rod/s 方向：逆時針 求VA4A3VA4A3=a3a4×v=0.98m/s方向如圖所示 B. 加速度分析求akA4A3akA4A3=24VA4A3=4.12 m/s2方向如速度圖所示 求aA3 aA3= aA2=22×L02A=10.0m/s2 anA4 anA4=32×L03A=1.39m/s2 求Aa4 anA4 + atA4 = aA3+ akA4A3+ arA4A3大?。?？ 10.0 ? 方向AO3AO3 如圖 O3A取a =0.2(m/s2)/mm畫加速度多

11、邊形: 求aB 如圖所示 用加速度影象法求aB=31m/s2 求AFaF = aB + anFB + atFB大?。海?31 Vfb2/LFB ？方向：水平 FB BF接著畫加速度多邊形，由加速度多邊形求得：aF =p，f，×a=31.4m/s2 收集同組同學(xué)的位移、速度、加速度的數(shù)據(jù)并匯編如下頁表：曲柄位名稱1234456SF00.030.10.20.280.310.41VF00.91.451.651.751.691.52AF18.510.96.211.95-0.35-1.3-4.2曲柄位名稱7 8（8）910101112SF0.490.550.530.420.280.210.04

12、VF1.180.42-0.95-2.86-3.6-3.5-1.3AF-8.5-15.8-27.7-28.6-1.915.431.6刀頭運(yùn)動曲線： 五、機(jī)構(gòu)的動態(tài)靜力分析已知： m=58Kg m=15Kg（ 其余質(zhì)量忽略不計(jì)）導(dǎo)桿繞重心的轉(zhuǎn)動慣量 J=0.7kgm 切削主力為常數(shù)大小為 Fc=1300N 確定慣性力、慣性力矩第7點(diǎn)P=-m*a=-58*-8.03=493N P= -m*a=-15*4.9=-73.5N M=-J*=-0.7*-4.8/0.475=7.1NM h= M/ P=7.1/73.5=0.1M第12點(diǎn)P=-m*a=-58*31=-1832.8N P= -m*a=-15*15

13、.5=-232.5N M=-J*=-0.7*1.72/0.305=-28NM h= M/ P=28/232.5=0.12M 將計(jì)算結(jié)果匯總在如下表中曲 柄位 置導(dǎo)桿4刨頭PMhP7點(diǎn)-73.57.10.149312點(diǎn)-232.5-280.12-1832.82、確定齒輪2的重量 查指導(dǎo)書得齒輪2的重量 G=500N 3、確定各運(yùn)動副反力第7點(diǎn)：A、取構(gòu)件5、6為示力體在機(jī)構(gòu)位置圖上方繪制示力體圖比例尺為：=0.005m/mm 45+76+I6+6+C=0上式中只有R、R的大小未知取力比例尺： =F/=20N/mm 在機(jī)構(gòu)位置圖下面畫力多邊形大致圖形如圖，求得：R=*=42*20 =840N 方向

14、與力多邊形中de的方向一致 R=*=20*32=640N 方向：垂直導(dǎo)路上=0F（L-Y）+GX= Rhh= F（L-Y）+GX/ RB、取構(gòu)件3、4為示力體： 在機(jī)構(gòu)位置圖右側(cè)繪制示力體圖比例尺為 =0.005m/mm 54+4 +23+I4 +=0 =0 （確定R的大?。㏑L+PI4 h+ Gh= Rh量得h=0.11mh=0.475 mh=0.76mR=(Rh-Ph-Gh)/L=1140N 矢量式中R的大小和方向未知 仍取力比例尺=20N/M 接著力比例尺多邊形圖，求得：R=*=28*20=560N 方向與力多邊形中的方向一致C、取構(gòu)件2為示力體 在機(jī)構(gòu)位置圖右下方繪示力體圖比例尺為：=

15、0.005m/mm 32+72+b+2=0 =0(確定R的大小)：R32h32=Pbrb 量得：=0.085M=0.31M=/=617N 式中的大小和方向未知仍然取比例尺=20N/m 接著畫力多邊形圖，求得：=×=60×20=1200N 方向與力多邊形中ij的方向一致 第12點(diǎn)： A、 取構(gòu)件5、6為示力體在機(jī)構(gòu)位置圖十方繪制勢力題示力體圖， 比例尺為=0.005m/mm +=0上式中只有、的大小未知取比例尺= F/=20N/mm R=cd*=1800N 方向與力多邊形中cd的方向一致R=ad*=660N 方向：垂直導(dǎo)路上=0 F（L-Y）+GX= Rhh= F（L-Y）+

16、GX/ R =0.14mB、取構(gòu)件3、4為示力體在機(jī)構(gòu)位置圖右側(cè)繪制示力體圖 比例尺為 =0.005m/mm 54+4 +23+I4 =0=0 （確定R的大?。㏑L+PI4 h+ Gh= RhR=(Rh-Ph-Gh)/L =4640N 矢量式中R的大小和方向未知 仍取力比例尺=20N/M 接著力比例尺多邊形圖，求得：R=gf*=2740N 方向與力多邊形中fg的方向一致C、取構(gòu)件2為示力體 在機(jī)構(gòu)位置圖右下方繪示力體圖比例尺為：=0.005m/mm 其平衡方程為 +=0 =0（確定的大?。?+=量得：=0.08m=0.32 =/=1160N 上式中只有的大小和方向未知仍然取比例尺=20N/m

17、 接著畫力多邊形圖，求得：=id×=210×20=4200N 方向與力多邊形中id的方向一致4、將各運(yùn)動副反力匯總?cè)缦拢?位置 反力指定的兩個位置第7點(diǎn)第12點(diǎn)120041805602700620660 8201820 1140 4640114046405、計(jì)算平衡力偶矩并匯總?cè)缦拢呵恢?23456Mb（MN）0210285284246188曲柄位置789101112Mb（MN）98-50176596-380-3786、繪制平衡力偶矩曲線-該曲線在圖紙右上角六、飛輪設(shè)計(jì)已知：許用速度不均勻系數(shù) =1/40 平衡力矩曲線 Mb-2 驅(qū)動力矩為常數(shù) 曲柄的轉(zhuǎn)數(shù) n2=80r

18、pm 飛輪裝在齒輪Z1的O1軸上1、作等效阻力矩曲線Mr-r由于飛輪準(zhǔn)備裝在Z1的O1軸上，因此|Mr|=|Mb/i12|可由Mb-2曲線直接畫出Mr-1曲線（見A1圖）。為了使圖形一樣，其比例尺選為： Mr=Mb/i12=10/2.6=3.91Nm/mm 大致圖形如圖所示。2、求功曲線Wr-1取極距H=50mm圖解積分Mr-1得Wr-1曲線?？v坐標(biāo)比例尺為：W =M××H×/180=17.8J/mm 3、求功曲線Wd-1根據(jù)一個穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)中能量變化為零，以與Md=常數(shù)的條件可作出Wd-1曲線。比例尺仍為：W=17.8J/mm4、求驅(qū)動力矩曲線Md-1仍取極距H

19、=50mm圖解微分Wd-1得Md-1曲線?？v坐標(biāo)比例尺為：W=10Nm/mm 得驅(qū)動力矩：Md =h×M=11×3.91=43.01Nm5、確定最大盈虧功為：W=25×17.8=445J 6、求飛輪的轉(zhuǎn)動慣量JF=900W/2 n21 =900×445×30/2(80×2.56)2=29.05kgm 7、確定飛輪尺寸b=4gJF/D3H材料用灰鑄鐵 =7×104N/m3取飛輪直徑D=1m D=0.5m取輪緣的高寬比為H/b=1.5 H/b=1.5b2=4gJF/D3H=4×9.8×7.7/3.14

20、5;0.53×1.5×7×104b=0.167m=167mmH=1.5b=1.5×167=250mm 取 H=250mm圖形如下：七、設(shè)計(jì)凸輪輪廓曲線已知：推桿的運(yùn)動規(guī)律為等加速等減速上升和等加速等減速下降，凸輪與曲柄共軸，順時針回轉(zhuǎn)； 推程運(yùn)動角0=60°遠(yuǎn)休角01=10°回程運(yùn)動角 0=60°最大擺角 max=16°擺桿長 Lo4c=140mm機(jī)架長 Lo2o4=150mm基圓半徑r0=55mm滾子半徑rr=15mm擺桿的角位移曲線以與凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)已繪制在2#圖紙上.八、齒輪設(shè)計(jì)與繪制嚙合圖已知：齒輪1的

21、齒數(shù) Z1=18齒輪2的齒數(shù) Z2=46模數(shù) m12=15mm壓力角 =20°齒頂高系數(shù) ha*=1徑向間隙系數(shù) c*=0.251、列表計(jì)算幾何尺寸2、繪制齒廓嚙合圖 取比例尺 L=1mm/mm 名稱符號計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果小齒輪分度圓直徑d1d1=mz1270大齒輪分度圓直徑d2d2=mz2690小齒輪齒頂圓直徑da1da1=d1+2ha300大齒輪齒頂圓直徑da2da2=d2-2ha720小齒輪齒根圓直徑df1df1=d1-2hf232.5大齒輪齒根圓直徑df2df2=d2-2hf652.5小齒輪基圓直徑db1db1=d1cos253.7大齒輪基圓直徑db2db2=d2cos648分

22、度圓齒距PP=m47.1基圓齒距PbPb=Pcos44.3分度圓齒厚ss=p/223.55分度圓齒槽寬ee=p/223.55徑向間隙cc=c*m3.75標(biāo)準(zhǔn)中心距aa=m(z1+z2)/2480實(shí)際中心距aa=a480傳動比ii=z2/z12.56重合度=B1B2/Pb1.44九、解析法1導(dǎo)桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)已知：（1）行程速比系數(shù)K；（2）刨頭和行程H；（3）機(jī)架長LO2O3（4）連桿與導(dǎo)桿的比LBF/LO3B求解:(1)求導(dǎo)桿的擺角：max=180°×（K-1）/（K+1）(2)求導(dǎo)桿長：LO3B1=H/2sin（max/2）(3)求曲柄長：LO2A=LO2O3×si

23、n（max/2）(4)求連桿長LBF=LO3B×LBF/LO3B (5)求導(dǎo)路中心到O3的垂直距離LO3M：從受力情況（有較大的傳動角）出發(fā)，刨頭導(dǎo)路O3B線常取為通過B1B2 撓度DE的中點(diǎn)M.即： LO3M=LO3B-LDE/2 將上述已知條件和公式編入程序：源程序與運(yùn)行結(jié)果（見附表）2機(jī)構(gòu)的運(yùn)動分析已知： (1)曲柄轉(zhuǎn)速2； (2)各構(gòu)件的長度。求解：、建立機(jī)構(gòu)的運(yùn)動方程式如圖所示：選定直角坐標(biāo)系XOY。標(biāo)出各桿的矢量和轉(zhuǎn)角。各構(gòu)件矢量所組成的封閉矢量方程式為: Ll+L2=Sa Y + X= L4 + L5 b 其中令：Ll=LO2O3； Y=L03M； S=L03

24、A； 將a式分別投影在x和y軸上得 L2cosF2=S cos F4 c Ll+L2 sin F2=S sin F4 d 兩式相除則得 tgF4=(Ll+L2sinF2)L2cosF2 (1) 在三角形A0203中 S2=LlLl+L2L22L1L2cos(90+F2) (2) 將c d兩式對時間求導(dǎo)一次得 L2W2sinF2=SW4sinF4+VrcosF4 e L2W2cosF2=SW4cosF4+VrsinF4 f 將坐標(biāo)XOY繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)F4角(也就是將e f兩式中的F2角F4角分別減去F4)，經(jīng)整理后可分別得到 Vr=L2 W2sin(F2F4) (3) W4=L2 W2 cos(F2-

25、F4)S (4) 再將e f二式方別對時同求導(dǎo)一次后，同樣將坐標(biāo)XOY繞0點(diǎn)轉(zhuǎn)F4角(也就是將式中的F2角F4角分別成去F4)，經(jīng)整理后可分別得到 ar=SW4W4L2W2W2cos(F2F4) (5) ak=2 Vr W4 (6) e4=2 VrW 4+ L2W2W2sin(F2一F4) (7) 將b式分別投|影在x和y軸上得 X：L4 cos F4十L5 cos F5 (8) Y：L4 sin F4十L5 sin F5 (9) 由(9)式可直接得 sin F5=（YL4sinF4）L5 （10） 對(9)式求導(dǎo)，一次可得L4W4cosF4=L5W5cosF5 于是由g式可得 W5=(L4W

26、4cosF4)L5cosF5 （11） 對g式求導(dǎo)一次經(jīng)整理可得 e5=（L4e4cosF4+L4W4 W4sinF4+L5W5W5sinF5)L5cosF5 （12） (8)式中的X是坐標(biāo)值，要想得到F點(diǎn)的位移XF 應(yīng)該是XF=XX0 XF=L4 cos F4+L5 cos F5g一(L4 cos F40+L5 cos F50) （13） 式中F40 F50是導(dǎo)桿4處在左極限位置l時。導(dǎo)桿4和連桿5與坐標(biāo)的正向夾角對（13）式求導(dǎo)一次可得： VF=L4W4sinF4L5 W5sinF5 （14） 對（14）式求導(dǎo)一次可得 aF=L4cosF4W4W4L4sinF4e4 L5cosF5 W5W

27、5L5sinF5e5 (15) 角度的分析關(guān)于F4和F5兩個角度的分析 當(dāng)曲柄2運(yùn)動到第一象限和第四象限時，導(dǎo)桿4在第一象限。此時得出的F4就是方位角。當(dāng)曲柄2運(yùn)動到第二象限和第三象限時導(dǎo)桿4是在第二象限，得出的F4是負(fù)值，所以方位角應(yīng)該是F4=180+F4由于計(jì)算機(jī)中只有反正切，由（10）式是不能直接求出F5因此要將其再轉(zhuǎn)換成反正切的形式 F5=atn(gsqr(1g*g) （16） 式中g(shù)=sin F5=(YL4*sin F4) L5 無論曲柄2運(yùn)動到第幾象限。連桿5都是在第二第三象限，由于在第二象限時F5是負(fù)值，在第三象限時F5是正值，因此在轉(zhuǎn)換方位角時可以用一個公式來表示即：F5=18

28、0+F5 （17） 開始計(jì)算是在左極限l的位置。因此F2的初值應(yīng)該是： F2=Fq=195°(Fq為起始角)運(yùn)行到8時導(dǎo)桿處在右極限終止位置，因此F2的數(shù)值應(yīng)該是：F2=FZ=345° (FZ為終止角)源程序與運(yùn)行結(jié)果（見附表）3機(jī)構(gòu)動態(tài)靜力分析 已知:(1)各構(gòu)件的質(zhì)量； (2)導(dǎo)桿繞自身t心曲轉(zhuǎn)動慣量為J ； (3)切削阻力F的變化規(guī)律； (4)齒輪2的重量G=500 N。求解： 一、建立直角坐標(biāo)系(與運(yùn)動分析時的坐標(biāo)相一致如圖所示) 二、求出刨頭6和導(dǎo)桿4質(zhì)心點(diǎn)的加速度和導(dǎo)桿4的角加速度。 三、確定刨頭6和導(dǎo)桿4的慣性力和導(dǎo)桿4的慣性力矩。 四、遠(yuǎn)離原動件拆基本桿組建

29、立機(jī)構(gòu)的力方程式根據(jù)已知條件求出各運(yùn)動副反力與加在原動件上的平衡力和平衡力矩。1取構(gòu)件56為示力體可得到方程式：R45+R76+P16+G6+FC=O (在回程和工作行程的兩端0.05H處FC=0) 向X軸投影 R45×cos(f45)+P16FC=0 向Y軸投影R45×sin（f45）+R76G6=0向F點(diǎn)取距R76×h76=FC·(L02mY p)+G6*Xs62取構(gòu)件34為示力體可得到方程式：R45+R23+PI4+G4+ R74 =O向O3點(diǎn)取矩求R23 R23LO3+P14hP+G4h4=R54h543取構(gòu)件2為示力體可得到方程式：R32 +

30、Pb + G2 + R72=0源程序與運(yùn)行結(jié)果（見附表）4凸輪設(shè)計(jì)已知： （1）從動件8的運(yùn)動規(guī)律與0、01、； （2）從動件8的長度Lo4c; （3）從動件的最大擺角max （4）從動件與凸輪的中心距LO2O4; （5）凸輪理論輪廓的基圓半徑r0； （6）滾子半徑rr； （7）凸輪與曲柄共軸，順時針回轉(zhuǎn)。1.建立數(shù)學(xué)模型 選取OXY坐標(biāo)系如圖所示，B0 點(diǎn)為凸輪起始點(diǎn)。開始時推桿滾子中心處于B0點(diǎn)處，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)過角度時，推桿相應(yīng)地產(chǎn)生角位移。根據(jù)反轉(zhuǎn)法原理，此時滾子中心應(yīng)處于B點(diǎn)，其直角坐標(biāo)為：y = a sin- Lsin（-0） a x = a cos- Lcos（-0） b式中 a 為凸

31、輪軸心O與擺動推桿軸心A之間的距離，L為擺動推桿的長度。在OAOB0中0=arc cos（a2+L2-r20）/2aL c a式和b式即為凸輪理論廓線的方程式。 凸輪的實(shí)際廓線與理論廓線的距離處處相等，為其理論廓線的等距曲線且等于滾子半徑rr，故當(dāng)以知理論廓線上任意一點(diǎn)B（x，y）時，只要沿理論廓線在該點(diǎn)的法線方向取距離為rr，即得實(shí)際廓線上的相應(yīng)點(diǎn)B（X、Y）。由高等數(shù)學(xué)知，理論廓線 B 點(diǎn)處法線 nn 的斜率（與切線斜率互為負(fù)到數(shù)），應(yīng)為：tg= -dx/dy = -(dx/d)/(dy/d) d式中dx/d、dy/d可根據(jù)a式和b式求得： dy/d= acos- Lcos（-0 ）（1-

32、d/d） e dx/d= -asin+ Lsin（-0）（1-d/d） f代入 d 式可求出。此處應(yīng)注意：角在00至3600 之間變化，當(dāng)式中分子分母均大于 0 時，角在 00 至 900 之間；分子分母均小于 0 時，角在 1800 至 2700 之間；如果 dy/d< 0 ,(-dx/d)> 0 則角在 900 至1800 之間；又如(-dx/d)< 0,dy/d> 0,則角在 2700 至 3600 之間。 當(dāng)求出角后，實(shí)際廓線上對應(yīng) B（x,y）的坐標(biāo)可由下式求出： x= x rr cos g y= y rr sin h式中“-”號為等距曲線，“+”號為外等距曲

33、線。g式和h式即為凸輪的實(shí)際廓線方程式。 在 e 式和 f 式中的即為給定的運(yùn)動規(guī)律中的擺動推桿的角位移, d/d為 對凸輪轉(zhuǎn)角的導(dǎo)數(shù),根據(jù)給定的等加速等減速上升和等加速等減速返回的運(yùn)動規(guī)律其公式如下:1.推程推桿在等加速運(yùn)動階段的方程式(在 0 至0/2 之間變化)= 2max(/0)2 d/d= 4max/02推桿在等減速運(yùn)動階段的方程式(在0/2 至0 之間變化)=max - 2max(0-)2/02 d/d= 4max(0-)/022.回程推桿在等加速運(yùn)動階段的方程式(在 0 至 0/ 2 之間變化)= max- 2max(/0)2 d/d= - 4max/02推桿在等減速運(yùn)動階段的方程式(在0/ 2 至0 之間變化)=2max(0- )2 / 02 d/d= 4max(0-)/02 理論廓線的極坐標(biāo)(向徑)和理論廓線與實(shí)際廓線的直角坐標(biāo)計(jì)算程序如下:( 程序中 F 代表; q 代表; st 代表 ;)源程序與運(yùn)行結(jié)果（見附表）十、設(shè)計(jì)體會通過半個月來的課程設(shè)計(jì)，使我們將課本的知