毕业设计(论文)--平行轴凸轮间歇分度装置设计.doc

本科毕业设计论文题 目 平行轴凸轮间歇分度装置设计 设计论文 毕业 任务书一、题目平行轴凸轮间歇分度装置设计二、指导思想和目的要求1.毕业设计是学生在校期间进行最后一次理论结合实际的较全面和基本的训练，是对几年来所学知识的系统运用和检验，也是走向工作岗位之前的最后一次的过渡性练兵。通过这次毕业设计要求达到以下基本目的：（1）巩固、加强、扩大和提高以往所学的有关基础理论和专业知识；（2）培养学生综合运用所学的知识以解决实际工程问题的独立工作能力，并初步掌握机械装备或部件设计的思想、设计程序、设计原则、步骤和方法；（3）培养学生使用有关设计规范、手册、参考文献以及分析计算、绘图和编写设计说明书等项能力的基本技能训练；2.设计者必须充分重视和熟悉原始资料，明确设计任务，发挥独立思考能力，创造性地完成设计任务；认真对待设计计算、绘图等工作，在设计中应遵循设计规范，尽量利用国内外先进技术与经验，以使设计成果达到较高的水平；为将来成为一名出色的工程师打下基础；3.设计者应在规定时间内圆满完成要求的设计内容，成果包括：设计说明书一份（按规范格式），设计图纸一套（纸质版+电子版）。三、主要技术指标设计用于自动化生产线的平行轴凸轮间歇分度装置。已知最大静载荷为扭矩300N.M，输入轴转速为400r/m，工作场合清洁。要求分度数为1（即输入轴每转一圈输出轴停止1次），分度期凸轮转位角180，启动停止时平稳无冲击，分度精度30”,工作寿命为8年。1.选择凸轮运动规律，计算主要运动参数和动力参数；2.设计凸轮轮廓曲线和主要零件结构及尺寸；3.装置的结构设计：设计各零件的结构和主要几何尺寸，对重要零件（如轴、齿轮、轴承等）进行工作能力校核；4.绘制二维装配图和重要零件图（可由三维形体转出二维图）； 5.撰写论文。四、进度和要求 1.查阅资料，熟悉凸轮分度装置的形式和工作原理； 假期 2.确定凸轮运动规律，计算主要运动参数和动力参数； 第1-4 周 3.设计计算装置中的主要零件； 第5-6周 4.绘制装配图和零件图； 第7-11周 5.撰写说明书； 第12-14周 6.答辩准备。 第15周五、主要参考书及参考资料 1 成大先.机械设计手册-机构分册M第一版.化学工业出版社.2004 2 刘昌祺，沐野洋（日）.凸轮机构设计手册M.机械工业出版社.2005 3 石永刚，徐振华.凸轮机构设计M.上海科学及出版社.1995 4 赵韩，丁爵曾，梁锦华. 凸轮机构设计M.高等教育出版社.1993 5 刘昌祺，沐野洋，曹西京. 凸轮机构设计M.机械工业出版社2005 6 王蕾.平行分度凸轮机构的理论轮廓及动力学分析D.青岛:中国海洋大学.2011 7 苗淑静.平行分度凸轮机构动力学分析与综合D.天津大学.2002 摘 要 自动机与自动线中，为了满足生产工艺，需要采取用分度间歇机构来实现周期性的转位和步进分度动作。间歇分度凸轮机构由于其运动性能良好、重复精度高、运动平稳等特点而被广泛的应用于各种自动机与自动线中。间歇分度凸轮机构根据其结构形式可以分为三种类型：平行分度凸轮机构、圆柱分度凸轮机构和弧面分度凸轮机构。它们均由凸轮和带有滚子的分度转盘组成，通过凸轮推动分度转盘作间歇运动。该机构将凸轮的连续转动转换为分度转盘的间歇运动，实现分度转盘时转时停，并按照预先规定的规律进行间歇转动。间歇分度凸轮曲线的优劣直接影响间歇分度凸轮机构能否运转良好。本文首先对常规的间歇分度凸轮机构进行了分析，接着分析了间歇分度凸轮轮廓曲线方程，然后对间歇分度凸轮曲线的运动参数和几何尺寸进行了计算。本文根据间歇分度凸轮机构运动学，用作图法和解析法做出了轮廓曲线。根据以上研究，本文采用了AutoCAD软件，实现了间歇分度凸轮轮廓曲线的绘制。最后，根据间歇分度凸轮的特点，给出了间歇分度凸轮的计算结果。关键词：间歇分度，平行分度凸轮机构，轮廓曲面方程 ABSTRACT In automata and automata lines, in order to meet the requirements of production process, we need to use intermittent indexing mechanism to achieve the transposition of the cyclical movement and step movement. Because of good movement characteristics, high repetition accuracy, smooth movement and other characteristics, intermittent indexing cam mechanism is widely used in variety of automata and automata lines.The intermittent indexing cam mechanism based on its structure can be divided into three types: parallel indexing cam mechanism, cylindrical indexing cam mechanism and globular indexing cam mechanism. Both consisting of cam and roller with indexing turntable, through cam indexing turntable for intermittent movement. The agency will convert the continuous rotation cam indexing wheel intermittent motion, realize turn when indexing turntable stop, and intermittent rotation according to prescribed rules.The intermittent indexing cam curve fit and unfit quality directly affects the intermittent indexing cam mechanism can work well. This article first to the conventional intermittent indexing cam mechanism are analyzed, and then analyzes the intermittent indexing cam contour curve equation, the intermittent indexing cam curve movement parameters and geometric dimensions were calculated. In this paper, according to the intermittent indexing cam mechanism kinematics, using graphic method and analytic method to make the contour curve.According to the above research, this paper used the AutoCAD software, realizes the intermittent indexing cam contour curve drawing. Finally, according to the characteristics of the intermittent indexing cam, the calculation result of the intermittent indexing cam was presented.Key words: Intermittent indexing ，Parallel indexing cam mechanism，Profile surface equation 目 录摘 要4ABSTRACT5第一章 绪论101.1 平行分度凸轮发概况101.2 国内外间歇分度凸轮机构的研究现状111.3 课题研究的意义与主要研究内容121.3.1 课题研究的意义121.3.2 课题研究的内容12第二章 凸轮机构的分类132.1 按两活动构件之间的相对运动特性分类132.2 按从动件运动副元素形状分类132.3 按凸轮高副的锁合方式分类132.4 本章小结14第三章 分度凸轮机构的性能及其参数15 3.1 通用凸轮曲线15 3.2 分度凸轮机构的主要运动参数153.3 共轭（平行）分度凸轮机构163.4 共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸19 3.5 共轭分度凸轮机构的运动参数213.6 各参数的意义及其影响因数233.7 本章小结24第四章 凸轮机构的主要几何尺寸及计算254.1共轭分度凸轮机构的主要几何尺寸及计算25 4.2 用作图法绘制凸轮的理论廓线和工作廓线294.3 共轭盘形分度凸轮机构凸轮廓线的解析法计算324.4 本章小结35第五章 全文总结36参考文献37致谢38毕业设计小结39 第一章 绪论1.1 平行分度凸轮发概况 自动机与自动线中，为了满足生产工艺，需要采用间歇分度机构来实现周期性的转位和步进分度动作。随着现代科学技术的迅猛发展，机械工业已发生了极为深刻的变化，特别是与计算机技术的紧密结合，使现代机械技术较以往更为复杂和先进，因此对在各种自动机、半自动机、自动线、半自动线中将连续运动转变为间歇运动的的各种间歇分度机构也提出了越来越高的要求。 棘轮机构、槽轮机构和不完全齿轮机构等一些传统的间歇机构由于分度精度不高，性能差，只能用于低速，每分钟分度几次至几十次。随着生产节拍的加快和高精度分度的需要，这些传统机构已经不能很好地满足实际生产需求。近些年来，随着计算机技术和数控技术的发展，复杂的精密凸轮机构的设计与制造成为现实，并且凸轮机构具有结构紧凑、运动规律可控等优点，使得间歇分度凸轮机构在自动生产线上越来越多地被采用，间歇分度凸轮机构已成为间歇运动机构的发展方向。在各种自动机构如自动包装机、自动成型机、印刷机械、自动化仪表以及大量将主动件等速度运动转变为从动件的间歇运动等方面，间歇分度凸轮机构得到了广泛应用。 间歇分度凸轮机构主要由凸轮和带有滚子的分度转盘组成，通过凸轮推动分度转盘间歇运动。该机构把凸轮的连续转动转换为分度转盘的间歇转动，分度转盘时转时停，而且按照预先设置的运动规律运动，能很好的满足实际的生产需求。因此间歇分度凸轮机构具有良好的运动性能和动力性能。 间歇分度凸轮机构与传统的间歇机构相比具有如下的一些特点： 1. 间歇分度凸轮机构传动平稳，适用于高速分度，每分钟分度次数可达几百次甚至超千次，生产效率比较高； 2. 间歇分度凸轮机构分度准确，分度精度可达01(一般可达30)； 3. 间歇分度凸轮机构的结构简单、紧凑，分度盘的转位、刹车、定位全部由凸轮控制实现，不需要另外再加刹车和定位装置； 4. 间歇分度凸轮机构可以传递的转矩比较大，适用范围比较广泛； 5. 间歇分度凸轮机构可以很好的实现设计人员所需要的各种运动规律，产品标准化、系列化程度高。1.2 国内外间歇分度凸轮机构的研究现状 间歇分度凸轮机构由于具有传动、导向和控制等功能，使其在自动机械中的应用越来越广泛。当它作为传动机构时，可以产生复杂的运动规律；当它作为导向机构时，可使工作机械的动作端产生复杂的运动轨迹；当它作为控制机构时，可控制执行机构的工作循环。而且间歇分度凸轮机构体积小，刚性大，周期控制简单，可靠性好，寿命长，重复精度高，运动特性良好等优点。因而逐渐引起了人们的重视，并对它进行了广泛的研究。 多年来，国内外学者对间歇分度凸轮机构进行了大量的研究。其中凸轮曲线的研究是许多研究凸轮的学者都必须涉及的内容。根据各种设计要求、几何运动参数设计出预先给定的凸轮曲线的凸轮曲面廓线数据，一直是间歇分度凸轮机构研究中比较困难的一个课题。早期的设计方法是由工程技术人员采用作图法和展开法对廓面进行设计，但该方法效率低、精度不高。随着计算机技术和计算方法的不断发展，以矢量法为代表的各种新算法相继出现，把凸轮廓面的方程计算推进到一个崭新的阶段。赵韩利用共轭曲面原理建立了凸轮机构统一的数学模型，常宗瑜采用包络理论，推导了平面、空间圆柱凸轮廓面方程的数学模型。由于这两种方法都需要很坚实的数学基础，推导过程也比较复杂。有的学者提出了凸轮廓面加工的等距面理论，由于其具有计算简单、易于掌握等优点而受到人们的重视。刘伟虹等用数字化方法进行凸轮的设计，不仅降低了凸轮的设计难度，也为在机床上加工提供了重要的原始数据。在间歇分度凸轮机构的动力学方面的研究，最初是将系统简化为多刚体的联结，其理论基础是刚体运动学，然而事实上凸轮本事是有弹性变形的，以及从动转盘与滚子等也都是可变形的，它们的动力响应都将影响系统的工作性能，在这方面很多学者也进行了一定的研究。在加工制造方面，平行分度凸轮的加工比较简单，普通机床即可，而对于圆柱分度凸轮与弧面分度凸轮，由于其轮廓曲面属于空间曲面，加工比较复杂，所以目前对圆柱与弧面分度凸轮的加工研究的比较深入。1.3 课题研究的意义与主要研究内容 1.3.1 课题研究的意义 间歇分度凸轮机构的提出源于国外，他们对间歇分度凸轮机构已经进行了大量的研究，并且形成了比较完整的理论体系，各种间歇分度凸轮机构已经形成了标准化、系列化。国内对间歇分度凸轮的研究起步较晚，在一些方面的研究还落后于国外，尤其在设计、制造和检测等应用技术方面，差距较大。在一些高精度的应用场合，所使用的间歇分度凸轮机构主要依赖于国外，因此使得生产的成本大大增加。 本课题试图对间歇分度凸轮机构运动参数、凸轮曲线的设计、间歇分度凸轮的机构设计等方面进行研究。针对凸轮机构的几何尺寸、运动参数等进行了计算，并且能严格保证所需的精度。 1.3.2 课题研究的内容 通过对国内外的一些间歇分度凸轮机构研究现状的分析，基于参数化设计的思想，本课题着重对凸轮曲线的研究，以及通过AutoCAD对平行分度凸轮轮廓线进行绘制，设计合理的间歇分度凸轮的机构，最后对凸轮机构的运动参数分析以及讨论了间歇分度凸轮的整体内容。 如下所示： 1. 研究间歇分度凸轮机构常用的凸轮曲线，进行整合与归纳，完成曲线图库的设计与开发，实现系列化，可以方便他人对凸轮曲线的选择、参考和对比。 2. 对间歇分度凸轮机构进行理论分析，综合现有的各种解析法的优点，推导出三种分度凸轮机构的实际轮廓曲面方程，使以后的研究变得更为便利。3. 利用现有的编程软件完成间歇分度凸轮机构的轮廓曲线的绘制。在这里，本课题将使用AutoCAD软件进行制图，最终得到间歇分度凸轮机构平面图。 第二章 凸轮机构的分类2.1 按两活动构件之间的相对运动特性分类平面凸轮机构 两活动构件之间的相对运动为平面运动的凸轮机构。其按凸轮形状又可分为盘形凸轮、移动凸轮。其中，盘形凸轮为凸轮的基本形式。是一个相对机架作定轴转动或为机架且具有变化向径的盘形构件；而移动凸轮则可视为盘形凸轮的演化形式。是一个相对机架作直线移动或为机架且具有变化轮廓的构件。空间凸轮机构 两活动构件之间的相对运动为空间运动的凸轮机构。按其形状又可分为圆柱凸轮，圆锥凸轮，弧面凸轮和球面凸轮等。2.2 按从动件运动副元素形状分类尖顶从动件 尖顶能与任意复杂凸轮轮廓保持接触，因而能实现任意预期的运动规律。尖顶与凸轮呈点接触，易磨损，故只宜用于受力不大的场合。滚子从动件 为克服尖顶从动件的缺点，在尖顶处安装一个滚子。它改善了从动件与凸轮轮廓间的接触条件，耐磨损，可承受较大载荷，故在工程实际中应用最为广泛。平底从动件 平底从动件与凸轮轮廓接触为一平面，显然它只能与全部外凸的凸轮轮廓作用。其优点是：压力角小，效率高，润滑好，故常用于高速运动场合。2.3 按凸轮高副的锁合方式分类力锁合：利用重力、弹簧力或其他外力使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。如图2-1所示形锁合：利用特殊集合形状（虚约束）使组成凸轮高副的两构件始终保持接触。凸轮机构的优点是：只要设计出适当的凸轮轮廓，即可使从动件实现任意预期的运动规律，并且结构简单、紧凑、工作可靠。其缺点是：凸轮为高幅接触，压强比较大，容易磨损。凸轮轮廓加工比较困难，费用较高。 2.4 本章小结 本章首先对凸轮的分类的定义做了介绍，并且对后续工作的研究提供了帮助，介绍了凸轮的一些特性，通过这些特性可以选择的零件及其它工件。其次，对凸轮的运动类型进行了整理和分类，较为详细的给出了平行分度凸轮的运动方式，不过由于能力的不足，这一方面研究不太成熟。最后介绍了凸轮机构的锁合方式，为了方便理解加上了一幅力锁合图。 第三章 分度凸轮机构的性能及其参数 3.1 通用凸轮曲线近年来，人们一直致力于寻找一种通用的凸轮曲线的表达方式。目前在工程上应用的比较广泛的凸轮曲线，是把简谐函数与梯形运动曲线组合起来，形成一类运动特性优良的新运动规律曲线，它兼有最大加速度的梯形曲线的优点和简谐函数在两端运动连续的优点。图3-1所示曲线就是这样一条性能良好的曲线，而且也是一种比较通用的曲线，因为选用不同的值就得到下图中的数十种凸轮曲线。 图3-1 通用凸轮曲线3.2 分度凸轮机构的主要运动参数 分度凸轮机构中，主动件是凸轮，一般作等速连续旋转，从动件是装有多个滚子的转盘，可按设计要求作间歇步进分度转为运动。这种凸轮不需要其他附属装置即可完成较精确的分度定位。下表详细的列出了分度凸轮机构的主要运动参数符号及其意义： 表3-1 分度凸轮机构中主要运动参数的符号及意义名称符号公式无量纲时间T t转盘转动时间，s；tf转盘分度期时间，s；T= = 凸轮角位移，rad或(。)；f凸轮分度期转角，rad或（。）无量纲位移SS= 分度凸轮中S恒为正; 转盘角位移，rad或(。) 转盘分度期转位角，rad或(。)无量纲速度VV= = = 分度凸轮中V恒为正，1凸轮角速度， ；2转盘角速度， 无量纲加速度AA= = = A和V同向为正异向为负；2转盘角加速度， 无量纲跃度JJ= = J和V同向为正异向为负；j2转盘角跃度， 3.3 共轭（平行）分度凸轮机构 共轭分度凸轮机构用于两平行轴间的间歇分度步进传动。主动凸轮1由前后（或上，下）两片盘形凸轮组成。这两片凸轮在制造时廓线形状完全相同，安装时，使前后两片成镜像对称错开一定相位角安装，故称为共轭分度凸轮机构。如下图实线与虚线所示。从动盘2的前后两端面上也各装有几个径向均匀分布的滚子（下图中装在后侧端面上的滚子用虚线表示）。当凸轮旋转时，其前后两侧的廓线分别与相应的滚子接触，相继推动转盘分度转位或抵住滚子起限位作用。当凸轮转到其圆弧形廓线与滚子接触时，转盘停止不动。由于机构工作时是由两片凸轮按设计要求同时控制从动盘的运动，因此凸轮与滚子之间能保持良好的形封闭，不必附加弹簧等其他装置就能获得较好的几何锁合。当然，对凸轮的加工精度和安装要求也相对较高。图3-2共轭分度凸轮机构共轭分度凸轮机构主要有两种类型。（1） 单头型 转盘每次转位，转过一个滚子圆心角，如图所示，头数H=1，滚子数Z=8，则转盘每次分度期转位角 这种型式的机构，凸轮每转半圈，转盘分度一次。（2） 多头型转盘每次转位，转过多个滚子圆心角，如图所示，H=2，Z=8， ；如图所示，H=4，Z=4， 多头式的机构凸轮每转一圈，转盘分度一次。图3-3 单头型共轭分度凸轮机构图3-4 多头型共轭分度凸轮机构3.4 共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸下表列出了共轭盘形分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸的设计计算方法：已知设计条件：凸轮转速n=400r/min，连续旋转，从动转盘需四工位。表3-2共轭盘形凸轮机构机构的主要运动参数及计算 项目 计算公式与说明 实例计算凸轮角速度 转盘分度数II为转盘每转一周中的停歇次数，常用值可见表按设计要求的工位数I=4头数H常用值见表选用H=2转盘滚子数zZ=HI,常用值见表Z=HI=2*4=8凸轮分度期转角 常用值见表选用 凸轮停歇期转角单头H=1时， 多头H， 凸轮角位移 以凸轮分度期开始处作为 分度期时间 停歇期时间 此式仅使用凸轮连续旋转时转盘分度期转位角90转盘分度期运动规律常用的有正弦加速度，改进正弦加速度，改进梯形加速度，改进等速等运动规律选用改进正弦加速度运动规律转盘分度期角位移 ，S为所选的运动规律的无因次位移转盘分度期角速度 为所选运动规律的无因次速度转盘与凸轮在分度期的最大角速比 ， 为所选运动规律的无因次速度最大值动停比K，运动系数 图3-5 改进正弦加速度运动规律（转盘分度期运动规律） 3.5 共轭分度凸轮机构的运动参数 平行分度凸轮机构除了具有基圆半径、动程角、压力角、曲率半径等一般凸轮机构的基本参数外，还有一些该类机构所特有的动力参数。 1. 动静比d表示一个周期中，从动件运动时间与静止时间的比值。同时，在这里，凸轮的动程角（为完成从动滚子的一个升程，凸轮所转过的角度）对应于从动件运动时间，而则对应于从动件静止时间。所以动静比d可以表示为同样，如果给定d，则可以算出凸轮的动程角 2. 分度数n与分度角从动盘在回转一周的过程中转的或者停歇次数称为分度数n，一次转动和停止的一个运动循环为一个分度，一个分度从动件转过的角度称为分度角，则有：3. 从动滚子数m和凸轮头数Gm 从动滚子数m为从动盘上滚子的总数，凸轮头数Gm 是指从动盘在完成一个分度的过程中，凸轮所需要推动的滚子数，即下图表示Gm =1,2,4的凸轮形状。可以看出，Gm 越大，凸轮的形状就越复杂。一般常取Gm =2。 图3-4 Gm=1,2,4的实例4. 中心距c和径距比k输入轴与输出轴的轴线间距离，称为中心距c，滚子中心回转半径Lf与中心距c之比，称径距比k，即这是行分度凸轮机构的一个基本几何参数，它与机构压力角、曲线的曲率都有直接的关系。5. 滚子初始位置角为了方便施加载荷，滚子在起始位置是的配置，各滚子的初始位置角为：式中，、Gm分别表示分度角与凸轮头数；Gn为滚子序号。一排滚子（图4-4中的实线圆）的Gn为奇数；另一排滚子（同图中的虚线圆）的G为偶数。这里的角度都是以水平轴为始边的。平行分度凸轮机构是一种比较复杂的共轭凸轮机构，在一个运动周期中每个凸轮都要以依次推动若干滚子，每个滚子都有一段相应的凸轮轮廓曲线，这些轮廓曲线像接力赛似的一段接一段推动相应的滚子完成一定的运动。因此，每个凸轮轮廓曲线都是由几段简单凸轮轮廓曲线组合而成的。同时，作为共轭凸轮，凸轮的啮合运动相互之间必须有一定的重合度以实现闭锁。基于上述原因，构成平行分度凸轮轮廓的制约因素比较多，设计计算也比一般平面凸轮更为复杂。如果从动盘的运动曲线为对称曲线，则平行分度凸轮的轮廓曲线成轴对称。这样对设计和加工带来了一定的方便。3.6 各参数的意义及其影响因数1. 为凸轮角速度，其代表着分度凸轮每工作一次所经过角度的速度，它影响着凸轮整体转动的快慢，同时，它也受到凸轮转速的影响。2. 为凸轮停歇期转角，其表示凸轮在停歇时所转的的角度，它同时也受到凸轮在分度期时转角大小的影响。3. 分别表示凸轮在分度期和间歇期的时间，其表示的是凸轮在工作时，分度与停歇所消耗的时间，它们也分别受到凸轮分度期转角和停歇期转角大小的影响。4. 为转盘分度期转位角，其表示的是转盘工作时分度一次的角度，它由转盘分度数I所影响。5. 为转盘分度期角位移，其表示的是转盘工作时分度一次的角位移，它受到转盘分度期转位角的影响。6. 为转盘分度期角速度，其表示的是转盘工作时分度一次的角速度，它受到转盘分度期转位角和凸轮分度期时间的影响。3.7 本章小结本章首先对平行分度凸轮的性能，做了一些介绍，并且附上了运动参数的一些符号和其对应的符号意义。其次，对平行分度凸轮的类型做了详细的说明，方便理解和对接下来的计算提供材料。最后，计算了平行共轭分度凸轮机构的主要运动参数和几何尺寸等等，还解释了各参数的意义及其影响因数，对整体的计算提供了充足的数据分析。本章主要是在计算方面，对整体研究平行分度凸轮做了充分的准备。 第四章 凸轮机构的主要几何尺寸及计算 4.1共轭分度凸轮机构的主要几何尺寸及计算项目计算公式与说明实例计算转盘节圆半径 1.按最大压力角 选用,一般1.按 及Z=8由图得 2.按凸轮理论廓线的形成条件，由图验算 的最大值2.由Z=8及 ，按图得 最大允许值为0.77，故知现选用的 合格3.由图检验凸轮理论廓线不发生曲线本身自交现象的 最大允许值3.由 按图得 最大允许值为0.57，故知现选用的 合格凸轮的节圆半径 是凸轮轴心到其理论廓线的最短向径，转盘的基准起始位置角 凸轮的基准起始向径 凸轮的基准起始位置角滚子中心角 滚子半径 ，取Rr=15mm滚子宽度b/mm 取b=18mm安装相位角 是前后两片凸轮两条基准起始向径间的夹角单头H=1: =180 多头H 2： =360 No.n滚子中心 的起始位置角 式中，n为滚子代号，n为奇数指装在转盘前侧的滚子，n为偶数指装在后侧的滚子No.n滚子中心与间的距离 与间夹角 下表列出了各个共轭分度凸轮机构的一些主要几何尺寸以及计算方法： 表4-1 共轭分度凸轮机构的主要几何尺寸及计算4.2 用作图法绘制凸轮的理论廓线和工作廓线 为了建立直观的图轮廓线几何图形，看出各段廓线间交汇处所在的区间，以便用计算机精确设计凸轮廓线时的优化计算，设计时先用作图法绘制凸轮轮廓，作图时的分点以保证画出几个关键位置为宜。表4-2共轭盘形分度凸轮廓线设计的作图法步骤计算公式、数据和作图方法（1）作出机构的中心距。转盘节圆和凸轮基圆中心距C=100mm，转盘节圆半径 ，凸轮基圆半径 此二圆相切（2）定出前、后侧凸轮理论廓线的起始点 由 定出 由 （3）定出No.1 No.8各滚子的中心 由 起逆 方向依次取 在转盘节圆上得 No5 No.8滚子中心未在图上画出（4）作反转圆，定出转盘轴心 的相应反转位置 以 为中心，C为半径做反转圆。图中将 分成六等分，每个分角 逆 方向在反转圆上定出 （5）将No.1滚子中心按选定的运动规律将分度期转角 分成相应的角位置 和分点 按选定的改进正弦加速度运动规律，得七个分点及其角位置如下表：滚子中心位置位置角/（）22.526.37942.67567.592.325108.622112.5（6）作出前端面凸轮理论廓线从 起由 定出 点，由 起逆 由 和 依次定出 同理从 起由 和 定出 ，依次类推，定出 把 分别连成曲线，两曲线交于G点，则前端面凸轮理论廓线即为 ，其中 为以 为中心， 为半径的圆弧（7）作出后端面凸轮理论廓线把上述定出的 分别连成曲线，两曲线交于H点，则后端面凸轮理论廓线即为 ，其中 为以 为中心， 为半径的圆弧（8）作凸轮的工作廓线在理论廓线上分别以滚子半径 作圆，其包络线即凸轮工作曲线，图中前端面用实线表示，后端面用虚线表示图4-1 用作图法绘制共轭平行分度凸轮的轮廓曲线图4-3 No.1滚子和No.3滚子的坐标变换 因为图解法不是很精确，而凸轮轮廓设计的精度要求比较高，所以工程中不是经常采用图解法，本文是使用解析法设计凸轮轮廓线的，所以这里对图解法只作简单的陈述。4.3 共轭盘形分度凸轮机构凸轮廓线的解析法计算表4-3共轭盘形分度凸轮廓线设计的解析法步骤计算公式与说明1.在凸轮上建立动坐标系右手直角坐标系 的原点 与凸轮轴心 重合， 与凸轮的基准起始向径 重合。如 为逆时针方向转，则 应取左手直角坐标系，则下列公式均适用，而算出的极坐标值 转向度量2.求与No.1滚子中心相啮合的凸轮理论廓线方程式图19-2-74表示凸轮已从其基准起始位置角 处顺 转过 转盘上No.1滚子已从其基准起始位置角 处顺 转过 滚子中心由 凸轮理论廓线上t点的方程式为：直角坐标：极坐标：或式中 -凸轮转角，由 起逆时针向量度 -凸轮理论廓线的向径角，由 起逆时针向量度 -转盘上No.1滚子的位置角， -计算用辅助角 3.求与No.1滚子相啮合的凸轮工作廓线方程式凸轮工作廓线上K点的方程式为：直角坐标：极坐标：或式中 -凸轮工作廓线的向径角，由QUOTE 起逆时针向量度 -压力角的计算值，按下式计算，可大于或小于904.求与No.3滚子相啮合的凸轮理论廓线和工作廓线方程式1）在凸轮上建立辅助动坐标系 No.3滚子中心的起始位置 的连线重合（2）将上述公式中所有 均用 代替后，求出 （3）将 用下列坐标变换公式演化为在 坐标系中的 图 4-2 共轭盘形分度凸轮机构的理论廓线和工作廓线4.4 本章小结本章主要对平行共轭分度凸轮机构的主要尺寸进行了实例计算，用作图法画出了凸轮的理论凸轮廓线和实际凸轮廓线，而且还用解析法计算了凸轮的轮廓曲线，并且指出滚子的位置变换。接着，对平行分度凸轮机构的运动参数做出画图计算。本章重点在于对平行分度凸轮机构的运动学参数给出了方向。 第五章 全文总结本文基于对凸轮机构运动的思想，着重对凸轮运动性能的研究，以及通过对凸轮机构几何尺寸的计算，给出了合理的间歇分度凸轮的工作轮廓曲线。凸轮的机构设计是间歇分度凸轮机构设计中非常重要的一个环节，凸轮机构运动的特性优良与否直接影响凸轮机构的精度、效率和寿命。本文主要从凸轮整体的设计来研究，计算了它们的一些主要运动参数，以及对凸轮机构的整体几何尺寸进行了计算。同时也做了一定的对凸轮轮廓曲线的计算，不过由于能力与时间的关系，进展不是很大。平行分度凸轮机构越来越受到更多人的关注与研究，由于其具有传动、导向和控制等功能，使其在自动机械中的应用越来越广泛。间歇分度凸轮机构体积小，刚性大，周期控制简单，可靠性好，寿命长，重复精度高，运动特性良好等优点。而且对其研究的范围越来越广，如凸轮曲线的研究、轮廓方程的求解、寻找新型的间歇分度凸轮机构、动力学运动学方面的研究以及凸轮实体的加工等。本文对间歇分度凸轮机构的研究虽然取得了一定成果，但是由于时间及自身能力所限，还有一些方面做的不够完善，有些领域还未涉及或者研究的深度不够。 参考文献 1 成大先.机械设计手册-机构分册M第一版.化学工业出版社.2004 2 刘昌祺，沐野洋（日）.凸轮机构设计手册M.机械工业出版社.20