毕业设计（论文）
PAGE
1-
毕业设计（论文）报告
题目：
机械原理课程设计凸轮机构
学号：
姓名：
学院：
专业：
指导教师：
起止日期：
机械原理课程设计凸轮机构
摘要：本文针对机械原理课程设计中的凸轮机构进行了详细的研究。首先，对凸轮机构的基本原理进行了概述，包括凸轮机构的定义、类型、工作原理等。接着，对凸轮机构的设计方法进行了探讨，包括凸轮轮廓的绘制、压力角的计算、运动规律的选取等。然后，通过具体实例分析了凸轮机构在实际工程中的应用，并对凸轮机构的优化设计进行了研究。最后，对凸轮机构的设计与制造过程中可能出现的问题进行了分析，提出了相应的解决方案。本文的研究对于提高凸轮机构的设计水平和应用效果具有重要意义。
随着科技的不断发展，机械设计在各个领域中的应用越来越广泛。凸轮机构作为一种重要的机械传动机构，在机械设计中占据着重要的地位。凸轮机构的设计与制造质量直接影响着机械设备的性能和可靠性。因此，对凸轮机构进行深入研究，提高其设计水平和应用效果，具有重要的理论意义和实际应用价值。本文从凸轮机构的基本原理出发，对凸轮机构的设计方法、应用实例以及优化设计进行了系统的研究。
第一章凸轮机构概述
1.1凸轮机构的定义与分类
凸轮机构是一种常见的机械传动装置，它主要由凸轮、从动件和机架三部分组成。凸轮的轮廓形状决定了从动件的运动规律，因此在机械设计中具有重要的应用价值。凸轮机构的应用领域广泛，从简单的机械到复杂的自动化设备中都可以见到其身影。
凸轮的定义可以从几何和运动两个角度进行理解。从几何角度来看，凸轮是一个具有连续曲线轮廓的旋转体。这种曲线轮廓可以是圆形、椭圆形、锯齿形或其他复杂的形状。从运动角度来看，凸轮的运动轨迹决定了从动件的位移、速度和加速度等运动参数。在实际应用中，凸轮的轮廓设计需要满足一定的运动学要求，以确保从动件的运动符合设计预期。
凸轮机构的分类方法多种多样，其中最常见的分类方式是根据从动件的类型进行划分。按照从动件的运动方式，凸轮机构可以分为以下几类：(1)直动从动件凸轮机构，这种机构的从动件做直线运动，如汽车发动机的气门机构；(2)回转从动件凸轮机构，从动件做圆周运动，如洗衣机脱水桶的驱动机构；(3)摆动从动件凸轮机构，从动件做摆动运动，如机械手表的摆轮机构；(4)复合从动件凸轮机构，从动件同时做直线和圆周运动，如自动门的驱动机构。
以汽车发动机的气门机构为例，这是一个典型的直动从动件凸轮机构。发动机工作时，凸轮通过驱动从动件（气门杆）进行直线运动，实现气门的开启和关闭。根据发动机的设计要求，凸轮轮廓的形状需要确保气门运动具有合适的速度和加速度，以保证发动机的正常工作。这种凸轮机构的设计通常需要精确计算凸轮的几何参数和运动规律，以确保气门的运动满足发动机的燃烧和排放要求。在实际应用中，通过优化凸轮的形状和尺寸，可以显著提高发动机的性能和燃油效率。
1.2凸轮机构的工作原理
凸轮机构的工作原理基于凸轮与从动件之间的相互作用。在凸轮机构的运行过程中，凸轮的轮廓曲线推动从动件运动，从而实现预期的机械运动。以下是凸轮机构工作原理的几个关键方面：
(1)凸轮轮廓的设计：凸轮轮廓的形状是凸轮机构能够实现特定运动的关键。通过改变凸轮的轮廓曲线，可以从动件实现不同的运动规律，如直线运动、圆周运动、摆动运动等。例如，在直动从动件凸轮机构中，凸轮轮廓通常设计成具有直线轨迹的曲线，以使从动件实现直线运动。
(2)凸轮与从动件的接触：在凸轮机构中，凸轮与从动件之间的接触是推动从动件运动的基础。凸轮轮廓的曲线与从动件的形状相匹配，确保了两者之间的紧密接触。当凸轮旋转时，凸轮轮廓对从动件施加力，从而驱动从动件按照预定的运动轨迹运动。
(3)从动件的运动规律：凸轮机构的设计允许从动件的运动规律可以根据实际需求进行定制。从动件的运动规律通常由凸轮轮廓的形状、压力角、运动轨迹等参数决定。例如，在设计用于自动机械的凸轮机构时，可以通过调整凸轮的轮廓曲线，使从动件在特定的时间间隔内实现快速运动和慢速运动，以完成特定的任务。
在实际应用中，凸轮机构的工作原理通常涉及以下步骤：
-凸轮的旋转：凸轮旋转时，其轮廓曲线逐渐与从动件的接触点施加力。
-力的传递：凸轮轮廓对从动件施加的力通过接触点传递，使从动件产生位移。
-从动件的运动：在力的作用下，从动件按照凸轮轮廓的形状和运动规律运动。
-机构的循环：随着凸轮的持续旋转，从动件的运动不断循环，实现连续的工作过程。
凸轮机构的工作原理在实际机械设计中得到了广泛应用，其设计灵活性和运动性能使得它在各种自动化设备和机械系统中发挥着至关重要的作用。
1.3凸轮机构的应用领域
(1)凸轮机构在汽车工业中的应用广泛，尤其是在发动