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活塞式油泵凸轮机构的设计

设计任务

1.1设计题目

活塞式油泵凸轮机构

1.2原始数据

表1活塞式油泵凸轮机构原始设计数据

参数名称

数据

参数名称

数据

推程起始角

30

从动件偏距

15

远休止始角

150

凸轮转速

200

回程起始角

210

推程许用压力角

30

近休止始角

330

回程许用压力角

75

滚子半径

15

从动件推程

100

基圆半径

90

推、回程运

动规律方案

等速

1.3.设计内容与要求

（1）.用解析法设计凸轮轮廓曲线；

（2）.用解析法求从动件运动参数：位移、速度、加速度，绘出从动件运动线图；

（3）.凸轮轮廓曲线（理论、实际）的x、y值，并验算凸轮廓线上各点的压力角；

（4）.用图解法设计凸轮轮廓曲线，绘出从动件运动线图（2号图纸），并与解析法数据作比较；

（5）.凸轮机构设计计算源程序（matlab工程计算软件）及打印结果一套；

（6）.整理设计计算说明书一份；

（7）.总结和答辩。

1.4机构介绍

活塞式油泵常作为各种润滑系统的供油装置，其凸轮机构的简图如图1所示，是一种直动滚子从动件盘形凸轮机构。电动机经齿轮z1、z2带动凸轮1，从而推动活塞杆2做上下往复运动，杆2下行将油从管道中压出为工作行程；杆2上行时从油箱中将油吸入为空回行程。从动件运动规律常用的有等加速、等减速、余弦加速度和正弦加速度。

图1活塞式油泵凸轮机构简图

2.用解析法设计凸轮轮廓曲线

2.1理论廓线方程式：

x=(

y=

式中，e为偏距，s

2.2工作廓线方程式:

x

y

“+”号用于外等距曲线，“-”号用于内等距曲线。

式中sin?

cos

2.3基于Matlab的活塞式油泵凸轮机构设计代码:

disp********偏置移动从动件盘形凸轮设计********

disp已知条件:

disp凸轮作逆时针方向转动,从动件偏置在凸轮轴心的右边

disp从动件在推程作等加速/等减速运动,在回程作余弦加速度运动

rb=90;rt=15;e=15;h=100;ft=120;fs=60;fh=120;alp=30;

fprintf(1,基圆半径rb=%3.4fmm\n,rb)

fprintf(1,滚子半径rt=%3.4fmm\n,rt)

fprintf(1,推杆偏距e=%3.4fmm\n,e)

fprintf(1,推程h=%3.4fmm\n,h)

fprintf(1,推程运动角ft=%3.4f度\n,ft)

fprintf(1,远休止角fs=%3.4f度\n,fs)

fprintf(1,推程许用压力角alp=%3.4f度\n,alp)

hd=pi/180;du=180/pi;

se=sqrt(rb^2-e^2);

d1=ft+fs+30;d2=ft+fs+fh+30;

disp

disp计算过程和输出结果:

disp1计算凸轮理论轮廓的压力角和曲率半径

disp1-1推程(等速运动)

s=zeros(ft);ds=zeros(ft);d2s=zeros(ft);

at=zeros(ft);atd=zeros(ft);

forf=1+30:ft+30

s(f)=h*(f-30)/ft;s=s(f);

ds(f)=h/(ft*hd);ds=ds(f);

d2s(f)=0;d2s=d2s(f);

at(f)=atan(abs(ds-e)/(se+s));atd(f)=at(f)*du;

end

disp1-2回程(等速运动)

s=zeros(fh);ds=zeros(fh);d2s=zeros(fh);

ah=zeros(fh);ahd=zeros(fh);ph=zeros(fh);

forf=d1:d2

k=f-d1;

s(f)=h-h*k/fh;s=s(f);

ds(f)=-h/(fh*hd);ds=ds(f);