1、1 绪绪 论论 凸轮机构是一种含有凸轮的高副机构，也是一种很常用的机构，在自 动机械和半自动机械中具有广泛的应用。 凸轮是一具有曲面轮廓的构件，一般都作原动件：当凸轮作原动件时， 通常作等速连续转动或移动，而从动件则按预期输出特性要求作连续或间 歇的往复摆动、移动或平面复杂运动。本次设计的凸轮机构来源于冲压机 的主要机构，在该机构中凸轮作为原动件，驱使从动件作往复运动来完成 对材料的冲压，设计重点在于凸轮结构和轮廓设计以及各零件加工工艺的 制定。通过本次设计，应当熟悉凸轮机构的一般设计方法和掌握零件的工 艺设计内容，提高创新设计的能力。 2 1 1 凸轮机构设计凸轮机构设计 1 1.1.1 机
2、构传动方案的设计机构传动方案的设计 本次设计所设计机构是为了满足冲压机中冲压板料这一往复循环直线 运动的，用来通过冲压使板料成型，要获得的板料形状为椭球形的一部分。 通过对凸轮机构的运动特性分析，设计一凸轮机构即可满足此目的。凸轮 一端可用带轮传递功率， 将从动件做成与所冲压板料尺寸相吻合的椭球形， 通过凸轮机构驱动即可实现冲压板料的目的。 1.1.2 2 凸轮机构的选型和尺度设计凸轮机构的选型和尺度设计 1.2.11.2.1 凸轮机构选型凸轮机构选型 根据题目要求，从动件作直线运动，且所设计为一平面凸轮机构，因 此凸轮选用平面凸轮机构中的盘形对心凸轮。且与轴做成一体。 1.1.2.22.2
3、确定从动件的运动规律确定从动件的运动规律 根据题目要求，为防止从动件在行程端点位置产生“过冲现象” ，要求 从动件在对应位置上速度和加速度为零。因此，选取从动件在推程和回程 时运动规律为等速运动规律，为了防止“过冲现象” ，应在凸轮轮廓上设置 两个休止角。现将从动件运动规律绘制如下： 3 1.1.2.32.3 计算从动件的主要运动参数计算从动件的主要运动参数 因为从动件作的是等速运动，设推程阶段以角速度 转动，经过时间 T，凸轮转过推程角，从动件升程为 h。则从动件速度 v=h/T=常数，将 v 分别对时间求导和积分，可得从动件加速度 a 和位移 s 的方程。 (1) a= t v d d =
4、0 (2) s= t vd=ctv 0 =c T ht 依据边界条件，当 t=0 时，s=0,则 c=0.于是得出 s=ht/T.因凸轮转角 Tt,，则 t= ， T，将其带入(2)中，可得从动件的方程为： S=h V=h a=0 回程时凸轮转过回程角，从动件也从相应 s=h 逐渐减小到零，通过 同样的方法可得出凸轮回程作等速运动的从动件运动方程为: S=hh V=h a=0 1.2.41.2.4 确定凸轮基圆直径确定凸轮基圆直径 取轴径 d=20mm，由于凸轮与轴做成一体，参考机械设计基础 ，取 凸轮基圆直径为 25mm。 1.2.51.2.5 凸轮轮廓设计凸轮轮廓设计 4 本次设计采用作图法设计凸轮轮廓。具体做法法和图形如下： 1取与位移曲线相同的比列尺画出凸轮基圆，由于凸轮与从动件是对心 的，过基圆圆心作直线 ok,k 为直线与基圆的交点，则可以 k 作为从动件的 起始位置。 2将推程=180六等分，回程=120四等分，利用“反转法”原理 按 1：1
