橢圓軌跡直擺凸輪組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】

橢圓軌跡直擺凸輪組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】,說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真,橢圓軌跡直擺凸輪組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD+PROE+仿真】,橢圓,軌跡,凸輪,組合,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì),說(shuō)明書(shū),仿單,cad,proe,仿真 橢圓軌跡直擺凸輪組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1 緒 論 本課題要求設(shè)計(jì)一直擺凸輪組合機(jī)構(gòu)，使給定在擺桿上的某個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)預(yù)期橢圓軌跡，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計(jì)出整個(gè)機(jī)構(gòu)所需的所有零件的實(shí)體模型，然后將其裝配組合，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。機(jī)構(gòu)示意圖如圖1－1： 圖1－1 直擺組合凸輪機(jī)構(gòu)示意圖 眾所周知，人類(lèi)創(chuàng)造發(fā)明機(jī)構(gòu)和機(jī)器的歷史十分悠久，并且隨著人們對(duì)不同機(jī)器和機(jī)構(gòu)的需求的日益增多，對(duì)它們的研究也在不斷的深入，特別是在近代，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使得機(jī)構(gòu)和機(jī)器的種類(lèi)和它們所能完成的功能得到了極大的豐富。也正因?yàn)槿绱?，機(jī)構(gòu)和機(jī)器理論已經(jīng)發(fā)展成為一門(mén)重要的技術(shù)基礎(chǔ)學(xué)科。在這一學(xué)科中，進(jìn)一步完善傳統(tǒng)典型機(jī)構(gòu)的分析與綜合方法，例如實(shí)現(xiàn)預(yù)期軌跡的機(jī)構(gòu)的類(lèi)型和設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新，仍是值得研究的課題。在這一方面，對(duì)本課題的研究就有著重要的意義。 現(xiàn)代化的生產(chǎn)，許多都要求設(shè)備能實(shí)現(xiàn)某種預(yù)期軌跡來(lái)更好的生產(chǎn)，比如在食品加工機(jī)械中的饅頭自動(dòng)化生產(chǎn)線上，其饅頭堆放機(jī)構(gòu)就是一個(gè)利用組合機(jī)構(gòu)來(lái)完成預(yù)期的饅頭堆放軌跡的。在實(shí)現(xiàn)預(yù)期軌跡的組合機(jī)構(gòu)中，直擺凸輪組合機(jī)構(gòu)是一種非常實(shí)用的機(jī)構(gòu)，通過(guò)不同輪廓的直動(dòng)凸輪和擺動(dòng)通論驅(qū)動(dòng)連桿配合運(yùn)動(dòng)，既能實(shí)現(xiàn)連續(xù)性預(yù)期軌跡，如星形線、內(nèi)擺線、旋輪線、漸開(kāi)線、正態(tài)曲線等；又能實(shí)現(xiàn)離散化預(yù)期軌跡，如人頭像、金魚(yú)、黑桃、三菱商標(biāo)等。所涉及到的工業(yè)生產(chǎn)：如專用線切割機(jī)床、專用電火花加工機(jī)床、專用焊接焊切機(jī)械手、專用幾何測(cè)量?jī)x器、行程控制機(jī)構(gòu)及各類(lèi)輕工機(jī)械等?？梢詫?shí)現(xiàn)圖案加工、電火花刻線等等。因此，研究本課題不僅有其理論意義，也有著其現(xiàn)實(shí)意義。 該機(jī)構(gòu)是由直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)與擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)（圖－1），該機(jī)構(gòu)具有3個(gè)活動(dòng)構(gòu)件（n=3），3個(gè)低副(Pl=3)，2個(gè)高副(Ph=2)，由平面機(jī)構(gòu)自由度計(jì)算公式[1] 故其機(jī)構(gòu)自由度η為：該機(jī)構(gòu)原動(dòng)件數(shù)目為1,與其機(jī)構(gòu)自由度相等,故該機(jī)構(gòu)成立。 通過(guò)建立直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)公式，從而得出該機(jī)構(gòu)各構(gòu)件位置、大小及形狀尺寸、凸輪實(shí)際廓線、理論廓線。在此基礎(chǔ)上，再合理設(shè)計(jì)出機(jī)構(gòu)所需的每個(gè)零部件的結(jié)構(gòu)，之后將它們裝配組合，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)彷真，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。 此機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以分為如下幾個(gè)部分：直動(dòng)從動(dòng)件凸輪和擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪的設(shè)計(jì)，直動(dòng)桿和擺動(dòng)桿的設(shè)計(jì)，直動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)，軸系零部件的設(shè)計(jì)和機(jī)架的設(shè)計(jì)。其中最為關(guān)鍵也最為困難的是直動(dòng)從動(dòng)件凸輪和擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪的設(shè)計(jì)，而采用何種方法進(jìn)行設(shè)計(jì)又是首先需要考慮的問(wèn)題。因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該先確定所要采用的凸輪設(shè)計(jì)方法。 在以上部分設(shè)計(jì)完成后，機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)仿真，包括機(jī)構(gòu)各個(gè)部件的裝配和裝配后的動(dòng)態(tài)仿真。在這一階段需仔細(xì)計(jì)劃各個(gè)部件的安裝位置和安裝順序，將每一個(gè)部件都正確安裝到位。其中值得注意的是直動(dòng)凸輪與擺動(dòng)凸輪的安裝滯后角，這一角度需嚴(yán)格控制，稍微的誤差可能就直接影響預(yù)期的曲線。 本課題所用到的硬件主要是計(jì)算機(jī)。用到的軟件有：AutoCAD 2004，Proe Wildfire3.0，Word2000，Powerpoint2000。 2 橢圓軌跡直擺組合凸輪機(jī)構(gòu)理論設(shè)計(jì) 由于該組合機(jī)構(gòu)綜合了單一的直動(dòng)凸輪和擺動(dòng)凸輪兩種機(jī)構(gòu)，其運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，靠單純的傳統(tǒng)的方法求凸輪廓線，非常復(fù)雜，本課題采用一種準(zhǔn)確、快捷，簡(jiǎn)便的離散化方法 [2]。 2.1 直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)基本思想 圖2-1 直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)參數(shù)的幾何關(guān)系 設(shè) 為預(yù)期曲線上n + 1 個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，它們與下列數(shù)值一一對(duì)應(yīng)[3]，如圖2—1 ——頂桿位移； ——擺桿轉(zhuǎn)角； ——直動(dòng)從動(dòng)件凸輪向徑與極角； ——擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪向徑與極角； e ——直動(dòng)凸輪偏心距； a,b——預(yù)期曲線起始點(diǎn)坐標(biāo)； R , R 1 , R 2 ——擺桿長(zhǎng)度，擺桿上端長(zhǎng)度，頂桿長(zhǎng)度。 依據(jù)預(yù)期曲線上的點(diǎn) 與頂桿位移 、擺桿轉(zhuǎn)角之間的幾何關(guān)系，求出它們的變化規(guī)律 ，，再分別設(shè)計(jì)直動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形與擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形。 2.2直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟 2.2.1在預(yù)期曲線L上求取坐標(biāo)點(diǎn) 預(yù)期曲線可以是由一條或若干條平面曲線組成的封閉曲線,首先寫(xiě)出它的參數(shù)方程表達(dá)式,并且要求參數(shù)方程表示的曲線位于第Ⅰ、第Ⅳ象限,初定其起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。曲線方程為： (2-1) 積分求弧長(zhǎng)，得 (2-2) 其中,t0,tn分別表示曲線的起始參數(shù)與終了參數(shù)。 再按照設(shè)計(jì)要求將曲線分成若干段 ,其中任意一段定一位置，則有，且 , 令k 0 = 0。 下面采用勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律將預(yù)期曲線分段，k i求解公式為： 式中，i=0,1,2……n。 如果將預(yù)期曲線L對(duì)應(yīng)的凸輪轉(zhuǎn)角都分成n等份，使之與 :相對(duì)應(yīng)，那么當(dāng)凸輪軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)組合凸輪機(jī)構(gòu)，將使從動(dòng)點(diǎn)以預(yù)期的勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律沿預(yù)期曲線運(yùn)動(dòng)。 2.2.2機(jī)構(gòu)初始位置參數(shù)確定 參看圖2-2，直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：直動(dòng)凸輪基圓半徑，擺動(dòng)凸輪基圓半徑 ，偏心距e以及擺桿長(zhǎng)度R及R1 ，頂桿長(zhǎng)度R2等。由這些機(jī)構(gòu)參數(shù)可得到如下機(jī)構(gòu)初始位置參數(shù)（初始位置）： ① 擺桿與頂桿在初始位置的夾角[4] （2-3） 式中，， ② 從動(dòng)點(diǎn)起始位置坐標(biāo) （2-4） （2-5） 圖2-2 直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)初始位置參數(shù) 考慮機(jī)構(gòu)的初始位置,應(yīng)該將上節(jié)求到的坐標(biāo)點(diǎn)平移到從(a,b)為初始點(diǎn)的位置上來(lái)，于是有： . 平移后的坐標(biāo)點(diǎn)仍記作。 2.2.3 確定頂桿位移與擺桿轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律 分析圖2-1,可以得到以下關(guān)系式： ①擺桿轉(zhuǎn)角 ， i=0,1,2，…，n （2-6） ②頂桿位移 ， i=0,1,2，…，n。 （2-7） 從而得到與對(duì)應(yīng)的和。式中,i=0，1，2，…，n。 2.2.4 凸輪廓形設(shè)計(jì) （1）擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪輪廓設(shè)計(jì) 首先，設(shè)計(jì)擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪廓形，參見(jiàn)圖2-3，分析△AOB，應(yīng)用余弦定理，則擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪理論廓線上任意一點(diǎn)的向徑： 圖2-3 確定擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪的向徑及向徑極角 . （2-8） 式中， ； . 其向徑極角 . （2-9） 式中，為凸輪累加轉(zhuǎn)角： 以上各式中，i=0，1，2，…，n，由此可以得到擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪的向徑與極角。取直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：直動(dòng)凸輪基圓半徑=60，擺動(dòng)凸輪基圓半徑=50 ，偏心距e=20，擺桿長(zhǎng)度R=400及R1 =200。 其計(jì)算結(jié)果如表2—1： 表2—1 擺動(dòng)凸輪輪廓參數(shù) 序號(hào) 擺動(dòng)凸輪向徑 擺動(dòng)凸輪極角 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 94.3 -77.75 89.97 -67.16 85.6 -56.49 81.3 -45.76 77.19 -34.98 73.35 -24.18 69.87 -13.37 66.83 -2.59 64.28 8.13 62.28 18.73 60.88 29.18 60.13 39.43 60.05 49.46 60.67 59.25 62 68.82 64.06 78.19 70.19 96.55 74.15 105.65 78.55 114.75 83.28 123.9 88.15 133.11 93 142.42 97.65 151.82 101.9 161.32 105.6 170.92 108.6 -179.39 110.8 -169.6 112.13 -159.73 112.54 -139.72 112.05 -139.72 110.69 -129.59 108.55 -119.38 105.71 -109.09 102.3 -98.73 100.45 -91.23 98.45 -88.28 94.3 -77.75 采用描點(diǎn)法可得其理論輪廓如圖2-4： 圖2-4 擺動(dòng)凸輪理論輪廓 凸輪從動(dòng)件采用滾子從動(dòng)件，滾子半徑的選擇原理參見(jiàn)[1]。選取滾子半徑為5，則可得凸輪實(shí)際廓線如圖2-5： 圖2-5 擺動(dòng)凸輪實(shí)際輪廓 （2）直動(dòng)從動(dòng)件凸輪輪廓設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)直動(dòng)從動(dòng)件圖輪廓形，參見(jiàn)圖2-6，直動(dòng)從動(dòng)件凸輪理論廓線上任意一點(diǎn) 圖2-6 確定直動(dòng)從動(dòng)件凸輪的向徑及向徑極角 B的向徑： （2-10） 式中： 表示 中的最小值 其向徑極角： （2-11） 以上各式中，i=0，1，2，…，n，由此可以得到直動(dòng)從動(dòng)件凸輪的向徑與極角。 取直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：直動(dòng)凸輪基圓半徑=60，擺動(dòng)凸輪基圓半徑=50 ，偏心距e=20，擺桿長(zhǎng)度R=400及R1 =200。 其計(jì)算結(jié)果如表2—1： 表2—2 直動(dòng)凸輪輪廓參數(shù) 序號(hào) 直動(dòng)凸輪向徑 直動(dòng)凸輪極角 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 50 0 50.3 15.01 51.56 29.81 53.7 44.05 56.54 57.53 59.9 70.18 63.58 82.04 67.41 93.16 71.23 103.64 74.92 113.57 78.36 123.03 81.47 132.1 84.18 140.82 86.43 149.23 88.19 157.37 89.45 165.27 90.21 172.95 90.49 180.43 90.31 187.74 89.72 194.93 88.75 202.02 87.43 209.07 85.81 216.14 83.91 223.3 81.73 230.6 79.29 238.15 76.61 246 73.69 254.26 70.56 263 67.27 272.32 63.9 282.32 60.56 293.11 57.79 304.77 55.02 317.35 52.25 330.86 51.13 345.16 50 360 采用描點(diǎn)法得到直動(dòng)從動(dòng)件凸輪的理論輪廓如圖2-7： 圖2-7 直動(dòng)凸輪輪廓圖 與直動(dòng)從動(dòng)件凸輪的滾子半徑選擇原理一樣，選取滾子半徑為5，則凸輪實(shí)際輪廓如圖 2.2.5計(jì)算直動(dòng)從動(dòng)件凸輪的頂桿長(zhǎng)度及安裝滯后角 圖2-8表示的是直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)的初始位置（初始位置），其直動(dòng)從動(dòng)件凸輪機(jī)構(gòu)的頂桿長(zhǎng)度： . （2-12） 式中，為機(jī)構(gòu)初始位置時(shí)，直動(dòng)從動(dòng)件凸輪B點(diǎn)的向徑，其極角記為。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：R2=107.58 圖2-8 頂桿位移與擺桿轉(zhuǎn)角的變化 如圖2-8所示，定義機(jī)構(gòu)初始位置時(shí)，擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪向徑（即其基圓半徑）與使頂桿處于最低位置時(shí)直動(dòng)從動(dòng)件凸輪向徑（即其基圓半徑）之間的夾角為安裝滯后角,則安裝滯后角： 。 （2-13） 代入各數(shù)據(jù)計(jì)算得：=78.45 2.3直動(dòng)凸輪和擺動(dòng)凸輪的厚度 確定直動(dòng)從動(dòng)件凸輪和擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪的厚度為20mm.。 3 機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 3.1 直動(dòng)桿和擺動(dòng)桿的設(shè)計(jì) 由于該機(jī)構(gòu)所傳遞的功率比較小，因此各個(gè)零件的設(shè)計(jì)所考慮的重點(diǎn)不在于零件的力學(xué)性能，而在于設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易度，零件的外形，零件的加工工藝性能，和整體機(jī)構(gòu)的緊湊程度等方面，即機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3.1.1直動(dòng)桿部分的設(shè)計(jì) 直動(dòng)桿的兩端分別聯(lián)接擺動(dòng)桿和直動(dòng)凸輪，其中和擺動(dòng)桿的聯(lián)接運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，與凸輪的聯(lián)接為通過(guò)滾子的高副。由2的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果：直動(dòng)桿的理論長(zhǎng)度為107.58mm，也即直動(dòng)桿與擺動(dòng)桿的聯(lián)接轉(zhuǎn)動(dòng)副的中心軸和滾子的中心軸的距離為107.58mm，這一長(zhǎng)度必須嚴(yán)格控制，否則將會(huì)直接影響到指定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 綜合考慮桿的理論長(zhǎng)度，與其他零部件的聯(lián)接形式，自身的加工工藝性能，零件的重量和機(jī)構(gòu)的緊湊性后，其設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3—1： 圖3—1 直動(dòng)桿主要尺寸 其詳細(xì)尺寸見(jiàn)所附圖紙。 其Proe效果圖如圖3—2： 圖3—2 頂桿效果圖 3.1.2 擺動(dòng)桿的設(shè)計(jì) 擺動(dòng)桿的兩端分別聯(lián)接直動(dòng)動(dòng)桿和擺動(dòng)凸輪，其中和直動(dòng)桿的聯(lián)接運(yùn)動(dòng)副為轉(zhuǎn)動(dòng)副，與凸輪的聯(lián)接為通過(guò)滾子的高副。由第2章的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果：擺動(dòng)桿的理論長(zhǎng)度為400mm，擺動(dòng)桿上段長(zhǎng)度為200mm，也即直動(dòng)桿與擺動(dòng)桿的聯(lián)接轉(zhuǎn)動(dòng)副的中心軸和滾子的中心軸的距離為200mm，直動(dòng)桿與擺動(dòng)桿的聯(lián)接轉(zhuǎn)動(dòng)副的中心軸與指定點(diǎn)間的距離為400mm。這幾個(gè)尺寸必須嚴(yán)格控制，否則將會(huì)直接影響到指定點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 綜合考慮桿的理論長(zhǎng)度，與其他零部件的聯(lián)接形式，自身的加工工藝性能，零件的重量和機(jī)構(gòu)的緊湊性后，其設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3—3： 圖3—3 擺動(dòng)桿的主要尺寸 其詳細(xì)尺寸見(jiàn)所附圖紙。 其Proe實(shí)體效果圖如圖3—4： 圖3—4 擺動(dòng)桿的效果圖 3.2 直動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌的形式多種多樣，根據(jù)以上直動(dòng)桿的設(shè)計(jì)結(jié)果，選用橫截面為長(zhǎng)方形的組合導(dǎo)軌，組合形式為兩個(gè)前扣（導(dǎo)軌附件）和后支撐板。 由第2章的計(jì)算可得直動(dòng)凸輪從動(dòng)件的行程為小于55。綜合其行程以及直動(dòng)桿滑塊部分的高度，選取導(dǎo)軌長(zhǎng)度為80。設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3-5： 圖3-5 導(dǎo)軌的主要尺寸 其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)所附圖紙。 其Proe實(shí)體效果圖如圖3-6： 圖3-6 導(dǎo)軌附件實(shí)體效果圖 3.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架支撐著導(dǎo)軌，軸承座和另外的不是直接連接在機(jī)架上的與機(jī)架具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的零件。對(duì)機(jī)架的設(shè)計(jì)應(yīng)該力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，輕便，安裝方便，并且外觀好看。該機(jī)構(gòu)的機(jī)架分為后支撐板和座板兩部分，其設(shè)計(jì)如下： 3.3.1 后支撐板的設(shè)計(jì) 由所選用的導(dǎo)軌形式，選取機(jī)架為方形，板狀。為了減少導(dǎo)軌部分的加工面，在導(dǎo)軌部分設(shè)計(jì)一厚度為3mm的凸臺(tái)，并按照第4章所設(shè)計(jì)的前扣的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)導(dǎo)軌部分的結(jié)構(gòu)尺寸。初步定軸的軸線位于后支撐板的中心面，由直動(dòng)從動(dòng)件凸輪的偏心距20mm可得導(dǎo)軌中心面與后支撐板的中心面的距離為20mm。 再綜合考慮支撐板與座板的安裝，凸輪的運(yùn)動(dòng)范圍，其設(shè)計(jì)結(jié)果和主要尺寸如圖3-7： 圖3-7 支撐板主要尺寸 其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)所附圖紙。 其Proe實(shí)體效果圖如圖3-8: 圖3-8 支撐板實(shí)體效果圖 3.3.2 座板的設(shè)計(jì) 座板連接了后支撐板，并且要安裝上兩個(gè)軸承座，其設(shè)計(jì)的主要部分在于各個(gè)螺栓孔的布置。 根據(jù)后支撐板的結(jié)構(gòu)尺寸和所初步選取的軸承的結(jié)構(gòu)尺寸，其Proe實(shí)體圖如圖3-9： 圖3-9 座板實(shí)體效果圖 3.4 軸系零部件的設(shè)計(jì) 由于該機(jī)構(gòu)所傳遞的功率很小，因此這里的軸的設(shè)計(jì)就是軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[5]。 3.4.1 擬定軸上零件的裝配方案 需安裝到軸上的零件有：軸承，直動(dòng)從動(dòng)件凸輪和擺動(dòng)從動(dòng)件凸輪。裝配方案采用圖3-10形式： 圖3-10 軸上零件的裝配方案 3.4.2 確定軸的各段直徑和長(zhǎng)度 對(duì)照?qǐng)D3-11，初步選擇滾動(dòng)軸承為內(nèi)徑25的深溝球軸承，其軸向定位為軸肩定位，并取軸肩高度為2.5mm，則4段的直徑為30mm。查表，取軸承厚度為15mm，則取安裝軸承的軸頸部分長(zhǎng)度為18mm（分別為圖中的3，5段） 再計(jì)算6段長(zhǎng)度和直徑，其長(zhǎng)度的計(jì)算照看圖3-11： 其直徑為20mm。 圖3-11 6段長(zhǎng)度計(jì)算示意圖 則計(jì)算得其長(zhǎng)度為48mm。 計(jì)算軸頭部分的長(zhǎng)度和直徑：取直徑為15mm，長(zhǎng)度為兩凸輪厚40mm。 3.4.3 軸上零件的周向定位 兩凸輪與軸的周向定位采用平鍵連接。按照軸頭直徑15mm選平鍵的截面為b*h=5*5。按照軸段的寬度選其l=30mm. 軸的設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)所附圖紙。 軸的Proe實(shí)體效果如圖3-12： 圖3-12 軸的實(shí)體效果圖 3.5 標(biāo)準(zhǔn)件 以上的設(shè)計(jì)所需選定的標(biāo)準(zhǔn)件整理如下[6]： 聯(lián)接后支撐板與座板用的螺栓：GB5780-86 M6×30 數(shù)量為4 ； 與其配合的螺母：GB41-86 M6 數(shù)量為4； 組合導(dǎo)軌用的螺栓：GB5780 M6×30 數(shù)量為4； 與其配合的螺母：GB41-86 M6 數(shù)量為4； 聯(lián)接軸承座與座板用的螺栓：GB5780 M12×45 數(shù)量為4； 其配合的螺母：GB41-86 M12 數(shù)量為4； 凸輪的軸向定位用的軸端C型外擋圈：GB894.1-86 15 數(shù)量為1； 擺桿的軸向定位用的軸端擋圈：GB895.1-86 7 數(shù)量為1； 凸輪與軸的周向定位用的A型普通平鍵：截面尺寸 5×5 數(shù)量為1； 安裝在軸上的軸承：GB276-89 6205； 與其配合的軸承座：GB7813-87 SN103。 4 機(jī)構(gòu)實(shí)體的運(yùn)動(dòng)仿真 為了驗(yàn)證本課題所設(shè)計(jì)的直白組合凸輪機(jī)構(gòu)能否使擺桿的末端點(diǎn)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的橢圓軌跡，現(xiàn)對(duì)該機(jī)構(gòu)的實(shí)體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真。 所有零件的實(shí)體模型構(gòu)建完成后，在Proe下將它們裝配[7]組合，效果如圖4-1： 圖4-1 裝配效果圖 其分解視圖如圖4-2： 圖4-2 分解視圖 參 考 文 獻(xiàn) [1] 鄭文緯，吳克堅(jiān).機(jī)械原理（第七版）.高等教育出版社 [2] 周全申，郭建生.直、擺組合凸輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì). 1992年， 第9卷，第1期 [3] 鄒慧君，董師予.凸輪機(jī)構(gòu)的現(xiàn)代設(shè)計(jì). 1991年，上海交通大學(xué)出版社 [4] 趙韓.凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)幾何學(xué)的通用解析公式. 1995年第31卷第3期 [5] 楊明忠，朱家誠(chéng).機(jī)械設(shè)計(jì).武漢理工大學(xué)出版社 [6] 蔡春源.新篇機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 [7] 邵立新，夏素民，孫江宏.Pro/ENGINEER Wildfire3.0標(biāo)準(zhǔn)教程.清華大學(xué)出版社 22 致 謝 經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及一起做設(shè)計(jì)的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師姚明印。她平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從給我們下放課題，設(shè)計(jì)前期的引導(dǎo)，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)一直都做得不太順利，但是姚老師仍然細(xì)心地糾正我設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤，不厭其煩的給我悉心教導(dǎo)。她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的董仁財(cái)同學(xué)，他在本次設(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來(lái)完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。如果沒(méi)有他的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝江西農(nóng)業(yè)大學(xué)四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。