机械原理大作业-凸轮21
《机械原理》凸轮习题

《机械原理》凸轮习题1.凸轮机构中的压力角是和所夹的锐角。
2.凸轮机构中,使凸轮与从动件保持接触的方法有和两种。
3.在推程过程中,对凸轮机构的压力角加以限制的原因是。
4.在直动滚子从动件盘形凸轮机构中,凸轮的理论廓线与实际廓线间的关系是。
5.盘形凸轮的基圆半径是上距凸轮转动中心的最小向径。
6.当初步设计直动尖顶从动件盘形凸轮机构中发现有自锁现象时,可采用、、等办法来解决。
7.在设计滚子从动件盘形凸轮轮廓曲线中,若出现时,会发生从动件运动失真现象。
此时,可采用方法避免从动件的运动失真。
8.凸轮基圆半径的选择,需考虑到、,以及凸轮的实际廓线是否出现变尖和失真等因素。
9.凸轮机构中的从动件速度随凸轮转角变化的线图如图所示。
在凸轮转角处存在刚性冲击,在处,存在柔性冲击。
10.在直动从动件盘形凸轮机构中进行合理的偏置,是为了同时减小推程压力角和回程压力角。
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - ()11.当凸轮机构的压力角的最大值超过许用值时,就必然出现自琐现象。
- - - ()12.滚子从动件盘形凸轮机构中,基圆半径和压力角应在凸轮的实际廓线上来度量。
()13.为实现从动件的某种运动规律而设计一对心直动尖顶从动件凸轮机构。
当该凸轮制造完后,若改为直动滚子从动件代替原来的直动尖顶从动件,仍能实现原来的运动规律。
-- ( )14.在凸轮理论廓线一定的条件下,从动件上的滚子半径越大,则凸轮机构的压力角越小。
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ()15.直动平底从动件盘形凸轮机构的压力角。
(A)永远等于0 ;(B)等于常(C)随凸轮转角而变化。
16.在图示的凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过60︒时从动件的位置及从动件的位移s。
17.在图示凸轮机构中,画出凸轮从图示位置转过90︒时凸轮机构的压力角α。
机械原理大作业凸轮机构设计

机械原理大作业凸轮机构设计一、凸轮机构概述凸轮机构是一种常见的传动机构,它通过凸轮的旋转运动,带动相应零件做直线或曲线运动。
凸轮机构具有结构简单、运动平稳、传递力矩大等优点,在各种机械设备中得到广泛应用。
二、凸轮基本结构1. 凸轮凸轮是凸起的圆柱体,通常安装在主轴上。
其表面通常为圆弧形或其他曲线形状,以便实现所需的运动规律。
2. 跟随件跟随件是与凸轮配合的零件,它们通过接触面与凸轮相互作用,并沿着规定的路径做直线或曲线运动。
跟随件可以是滑块、滚子、摇臂等。
3. 连杆连杆连接跟随件和被驱动部件,将跟随件的运动转化为被驱动部件所需的运动。
连杆可以是直杆、摇杆等。
三、凸轮机构设计要点1. 几何参数设计设计时需要确定凸轮半径、角度和曲率半径等参数,这些参数的选择将直接影响凸轮机构的运动规律和性能。
2. 运动规律设计根据被驱动部件的运动要求,选择合适的凸轮曲线形状,以实现所需的运动规律。
3. 稳定性设计在设计凸轮机构时,需要考虑其稳定性。
例如,在高速旋转时,可能会发生跟随件脱离凸轮或者产生振动等问题,因此需要采取相应措施提高稳定性。
4. 材料和制造工艺设计在材料和制造工艺方面,需要考虑凸轮机构所承受的载荷和工作环境等因素,选择合适的材料和制造工艺。
四、几种常见凸轮机构及其应用1. 摇臂式凸轮机构摇臂式凸轮机构由摇臂、连杆和被驱动部件组成。
它通常用于实现直线运动或旋转运动,并且具有结构简单、运动平稳等优点。
摇臂式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中,如发动机气门控制系统、纺织设备等。
2. 滑块式凸轮机构滑块式凸轮机构由凸轮、滑块、连杆和被驱动部件组成。
它通常用于实现直线运动,并且具有结构简单、运动平稳等优点。
滑块式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中,如冲压设备、印刷设备等。
3. 滚子式凸轮机构滚子式凸轮机构由凸轮、滚子、连杆和被驱动部件组成。
它通常用于实现圆弧形运动,并且具有运动平稳、传递力矩大等优点。
滚子式凸轮机构广泛应用于各种机械设备中,如汽车发动机气门控制系统等。
机械原理大作业——凸轮.docx

大作业(二)凸轮机构设计题号:6班级:姓名:学号:同组者:成绩:完成时间:目录一凸轮机构题目要求 (1)二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程 (2)三计算程序 (3)四运算结果及凸轮机构图 (9)4.1 第一组(A组)机构图及计算结果 (9)4.2 第二组(B组)机构图及计算结果 (14)4.3 第三组(C组)机构图及计算结果 (19)五心得体会 (24)第一组(A组) (24)第二组(B组) (24)第三组(C组) (24)六参考资料 (25)附录程序框图 (26)一凸轮机构题目要求(摆动滚子推杆盘形凸轮机构)题目要求:试用计算机辅助设计完成下列偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构或摆动滚子推杆盘形凸轮机构的设计,已知数据如下各表所示。
凸轮沿逆时针方向作匀速转动。
表一摆动滚子推杆盘形凸轮机构的已知参数题号初选的基圆半径R0/mm机架长度Loa/mm摆杆长度Lab/mm滚子半径Rr/mm推杆摆角φ许用压力角许用最小曲率半径[ρamin][α1] [α2]A 15 60 55 10 24°35°70°0.3RrB 20 70 65 14 26°40°70°0.3RrC 22 72 68 18 28°45°65°0.35Rr 要求:1)凸轮理论轮廓和实际轮廓的坐标值2)推程和回程的最大压力角,及凸轮对应的转角3)凸轮实际轮廓曲线的最小曲率4)半径及相应凸轮转角5)基圆半径6)绘制凸轮理论廓线和实际廓线7)计算点数:N:72~120推杆运动规律:1)推程运动规律:等加速等减速运动2)回程运动规律:余弦加速度运动二摆杆的运动规律及凸轮轮廓线方程1)推程:1,运动规律:等加速等减速运动;2,轮廓线方程:A:等加速推程段设定推程加速段边界条件为:在始点处δ=0,s=0,v=0。
在终点处。
整理得:(注意:δ的变化范围为0~δ0/2。
华科机械原理凸轮习题答案

华科机械原理凸轮习题答案华科机械原理凸轮习题答案凸轮是机械原理中一个重要的概念,它在机械运动中起到了关键的作用。
华科机械原理课程中,凸轮也是一个需要重点掌握的内容。
下面将为大家提供一些华科机械原理凸轮习题的答案,希望能够对大家的学习有所帮助。
1. 一个凸轮有一个半径为50mm的基圆,凸轮的最大半径为100mm,凸轮的转角为120度。
求凸轮的凸度。
解答:凸度是指凸轮曲线上一点的曲率半径的倒数。
根据题目中给出的凸轮的基圆半径和最大半径,可以得出凸轮的凸度为1/50mm。
2. 一个凸轮的凸度为1/100mm,基圆半径为50mm,转角为120度。
求凸轮的最大半径。
解答:凸度是凸轮曲线上一点的曲率半径的倒数。
根据题目中给出的凸度和基圆半径,可以得出凸轮的最大半径为150mm。
3. 一个凸轮的凸度为1/80mm,基圆半径为60mm,最大半径为120mm。
求凸轮的转角。
解答:凸度是凸轮曲线上一点的曲率半径的倒数。
根据题目中给出的凸度和基圆半径,可以得出凸轮的最大转角为96度。
以上是华科机械原理凸轮习题的答案,通过这些题目的解答,我们可以更好地理解凸轮的相关概念和计算方法。
凸轮在机械运动中的应用非常广泛,掌握凸轮的原理和计算方法对于我们的学习和工作都非常重要。
除了凸轮的基本概念和计算方法,我们还需要了解凸轮的运动规律和应用。
凸轮的运动规律可以通过凸轮曲线来描述,凸轮曲线是凸轮上一点的运动轨迹。
凸轮的应用包括凸轮与从动件的配合、凸轮的运动速度和加速度分析等。
在机械设计中,凸轮的应用非常广泛。
凸轮可以用来控制机械装置的运动轨迹和运动速度,可以实现复杂的运动功能。
凸轮还可以用来传递动力和变换运动形式,提高机械装置的工作效率和性能。
总之,凸轮是机械原理中一个重要的概念,掌握凸轮的原理和计算方法对于我们的学习和工作都非常重要。
通过对华科机械原理凸轮习题的解答,我们可以更好地理解凸轮的相关概念和应用。
希望以上内容对大家有所帮助,祝大家学习进步!。
【精品】机械原理和设计凸轮的练习题以及答案

21.若使 凸轮 轮廓曲线在任 何位 置都不变尖, 也不 变成叉 形,则滚子 半径必 须( 外凸 部分的最小曲 率半 径。 A. 大于 B. 小于 C. 等于 ) 。
) 理论轮廓
22.凸轮 轮廓 曲线没有凹槽 ,要 求机构传力很 大, 效率要 高,从动杆 应选( A. 尖顶式 B. 滚子式 C. 平底式
B . 基圆半 径越大 ,压 力角偏 小
B. 凸轮 机构 的工作 有利
) 的凸轮 机构,凸轮 的理论 轮廓曲 线与 实际轮 廓曲线 是不相等的。 B. 滚 子式从 动杆 ) 。 C 平底式从动杆
A 尖顶式从动杆
17. 压力角 是指 凸轮轮 廓曲线上某 点的( A. 切线 与从动 杆速度方向 之间的 夹角
机 原机 零教 研室
机 械设计基 础例题习 题新编及 解答
三、问答题 1.什 么样的机构 是凸轮 机构? 2.凸 轮机构的功 用是什 么? 3.什 么样的构件 叫做凸 轮? 4.凸 轮的种类有 哪些? 都适合什么 工作场 合? 5.凸 轮机构的从 动件有 几种?各适 合什么 工作条件? 6.凸 轮轮廊曲线 是根据 什么确定的? 7.从 动杆的运动 速度规 律有几种? 各有什 么特点? 8.凸 轮的压力角 对凸轮 机构的工作 有什么 影响? 9.什 么叫基圆? 基圆与 压力角有什 么关系 ? 10.从动 杆的 等速位移曲线 是什 么形状?等速 运动 规律有 什么缺点? 11 . 凸 轮 机 构 的 从 动 杆 为 什 么 能 得 预 定 的 要 求 ? 12.在什 么情 况下凸轮机构 从动 杆才能得到运 动的 停歇? 13.基圆 在凸 轮结构中有何 意义 ? 14.滚子 式从 动杆的滚子半 径的 大小,对凸轮 工作 有什么 影响? 15.某一 凸轮 机构的滚子损 坏后 ,是否可任取 一滚 子来替 代?为什么 ? 16.凸轮 压力 角太大有什么 不好 ? 17.凸轮 压力 角越小越好吗?为 什么?
机械原理凸轮机构

凸轮的基本形状及曲线方程
凸轮的形状决定了其运动特性和传动效果。常见的凸轮形状包括圆形凸轮、椭圆形凸轮、正弦形凸轮等, 每种形状都对应着特定的曲线方程。
凸轮机构的工作原理
凸轮机构的工作原理是利用凸轮的旋转运动,通过凸轮与其他机构之间的接 触或耦合,将输入的连续旋转运动转化为间断的直线或曲线运动。
凸轮机构的应用领域
循环式凸轮机构
循环式凸轮机构通过凸轮的旋转运动,实现循环运动的输出,常见应用于曲 柄连杆机构等。
直线往复式凸轮机构
直线往复式凸轮机构将旋转运动转化为直线往复运动,常用于自动化生产设 备中的往复运动部件。
内锥式凸轮机构
内锥式凸轮机构是一种特殊的锥形凸轮机构,通过凸轮的内锥轮廓形状,实现运动输出的变化。
凹槽式凸轮机构及其构成要素
凹槽式凸轮机构是一种常见的凸轮机构形式,由凹槽形状的凸轮、滚子或滑块以及传动杆等构成,用于 实现复杂的直线运动。
锥形凸轮机构的分类
锥形凸轮机构根据凸轮轮廓的变化规律进行分类,常见的类型包括线性锥形凸轮机构、径向锥形凸轮机 构等。
Hale Waihona Puke 摆动式凸轮机构摆动式凸轮机构利用凸轮的旋转运动,驱动摆动杆实现往复摆动运动,常见应用于钟摆、发动机连杆等 系统。
全逆截面凸轮机构
全逆截面凸轮机构通过凸轮轨迹的全逆截面形状,实现输出运动的复杂变化, 常用于工业机械传动装置等。
凸轮机构的性能分析方法
凸轮机构的性能分析涉及动力学、运动学和结构力学等方面,常用的方法包 括虚功原理、图解法、仿真模拟等。
凸轮机构的设计与制造
凸轮机构的设计与制造需要考虑传动比、凸轮轮廓形状、制造精度等因素,采用CAD技术和先进的制造 工艺。
了解机械原理的基本概念和原理是理解凸轮机构的重要前提。机械原理涉及 力学、动力学和材料科学的基础理论,是机械工程的核心。
机械原理大作业凸轮

机械原理大作业凸轮
机械原理大作业,凸轮。
凸轮是机械传动中常用的一种机构,它通过不规则形状的轮廓
来实现对运动部件的控制。
在机械原理中,凸轮通常被用于将旋转
运动转化为直线运动,或者实现复杂的运动轨迹控制。
本文将对凸
轮的结构、工作原理以及应用进行介绍。
首先,凸轮的结构可以分为凸轮轴、凸轮轮廓和凸轮座三个部分。
凸轮轴是凸轮的主体,它通常由钢材或铸铁制成,具有一定的
硬度和强度。
凸轮轮廓是凸轮的关键部分,它的形状决定了凸轮的
运动规律。
凸轮座则是凸轮的支撑部分,用于将凸轮固定在机器上。
这三个部分共同构成了凸轮的基本结构。
其次,凸轮的工作原理是利用凸轮轮廓的不规则形状来控制运
动部件的运动。
当凸轮轴旋转时,凸轮轮廓会推动凸轮座上的运动
部件,使其产生直线运动或者复杂的运动轨迹。
通过合理设计凸轮
轮廓的形状,可以实现各种不同的运动控制效果。
最后,凸轮在机械传动中有着广泛的应用。
它常常被用于发动
机的气门控制系统中,通过凸轮的旋转来控制气门的开闭,从而实现发动机的正常工作。
此外,凸轮还被应用于纺织机械、冲压机械等领域,用于控制各种不同的运动部件。
综上所述,凸轮作为机械传动中常用的机构,具有结构简单、工作可靠、应用广泛的特点。
通过合理设计凸轮的结构和轮廓,可以实现对运动部件的精确控制,从而实现各种不同的机械运动。
在未来的机械设计中,凸轮仍然会发挥重要的作用,为各种机械设备的运动控制提供可靠的解决方案。
机械原理大作业凸轮机构题DOC

Harbin Institute of Technology机械原理大作业二课程名称:机械原理设计题目:连杆机构运动分析院系:机械设计制造及其自动化班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:一.设计题目设计直动从动件盘形凸轮机构,凸轮机构原始参数 序号 升程(mm) 升程运动角(º) 升程运 动规律升程许用压力角(º) 回程运动角(º)回程运 动规律回程许用压力角(º)远休止角 (º)近休止角 (º) 22 120 90等加等减速 4080等减等加速 70 70120二. 凸轮推杆运动规律1.运动规律(等加速等减速运动) 推程 0450≤≤ϕ2229602ϕπϕ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=h s ϕπωϕω2219204=Φ=h v2220219204πωω=Φ=h a 推程 009045≤≤ϕ()222020)2(9601202ϕππϕ--=-ΦΦ-=hh s())2(1920422ϕπωπϕω-=-ΦΦ=h v222219204ωπω-=Φ-=h a2.运动规律(等加速等减速运动) 回程 00200160≤≤ϕ ()[]2222)98(9601202πϕπϕ--=Φ+Φ-Φ-=S h h s ()[])98(1920-4-22πϕωπϕω-=Φ+Φ-Φ=S h v 222219204ωπω-=Φ-=h a回程 00240200≤≤ϕ ()[]222'002)34(9602ϕππϕ-=-Φ+Φ+ΦΦ=S h s ()[])34(1920-4-2'002ϕπωπϕω-=-Φ+Φ+ΦΦ=S h v222219204ωπω=Φ=h a三.推杆位移、速度、加速度线图及凸轮s d ds-φ线图采用VB 编程,其源程序及图像如下: 1.位移:Private Sub Command1_Click()Timer1.Enabled = True '开启计时器 End SubPrivate Sub Timer1_Timer() Static i As SingleDim s As Single, q As Single 'i 作为静态变量,控制流程;s 代表位移;q 代表角度 Picture1.CurrentX = 0 Picture1.CurrentY = 0 i = i + 0.1 If i <= 45 Then q = is = 240 * (q / 90) ^ 2Picture1.PSet Step(q, -s), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = is = 120 - 240 * ((90 - q) ^ 2) / (90 ^ 2)Picture1.PSet Step(q, -s), vbGreenElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = is = 120Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlackElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = is = 120 - 240 * (q - 150) ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlueElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = is = 240 * (230 - q) ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -s), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = is = 0Picture1.PSet Step(q, -s), vbBlackElseEnd IfEnd Sub2.速度Private Sub Command2_Click()Timer2.Enabled = True '开启计时器End SubPrivate Sub Timer2_Timer()Static i As SingleDim v As Single, q As Single, w As Single 'i为静态变量,控制流程;q代表角度;w代表角速度,此处被赋予50Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0w = 50i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = iv = 480 * w * q / 8100Picture1.PSet Step(q, -v), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = iv = 480 * w * (90 - q) / 8100Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlack ElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = iv = 0Picture1.PSet Step(q, -v), vbGreen ElseIf i >= 150 And i <= 190 Then q = iv = -480 * w * (q - 150) / 6400Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlue ElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = iv = -480 * w * (230 - q) / 6400Picture1.PSet Step(q, -v), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Then q = iv = 0Picture1.PSet Step(q, -v), vbBlack ElseEnd IfEnd Sub3.加速度Private Sub Command3_Click()Timer3.Enabled = True '开启计时器End SubPrivate Sub Timer3_Timer()Static i As SingleDim a As Single, w As Single, q As Single 'i为静态变量,控制流程;a代表加速度;q代表角度;w代表角速度w = 50Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = ia = 480 * w ^ 2 / 8100Picture1.PSet Step(q, -a), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = ia = -480 * w ^ 2 / 8100Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlackElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = ia = 0Picture1.PSet Step(q, -a), vbGreenElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = ia = -480 * w ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlueElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = ia = 480 * w ^ 2 / 6400Picture1.PSet Step(q, -a), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = ia = 0Picture1.PSet Step(q, -a), vbBlackElseEnd IfEnd Sub4.ds/dq---dsPrivate Sub Command4_Click()Timer4.Enabled = True '开启计时器;建立坐标系Picture1.Scale (-400, -400)-(400, 400)End SubPrivate Sub Timer4_Timer()Static i As SingleDim x As Single, s As Single, q As Single, scaley As Single, t As Single 'i为静态变量,控制流程;x代表位移;s代表纵坐标ds/dq;q代表角度Picture1.CurrentX = 0Picture1.CurrentY = 0scaley = 1t = 3.14 / 180i = i + 0.1If i <= 45 Thenq = i * tx = 194.734 * qs = 240 * (2 * q / 3.14) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 45 And i <= 90 Thenq = i * tx = 194.734 * (3.14 / 2 - q)s = 120 - 97.367 * (3.14 / 2 - q) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 90 And i <= 150 Thenq = i * tx = 0s = 120 * scaleyPicture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 150 And i <= 190 Thenq = i * tx = -246.46 * (q - 5 * 3.14 / 6)s = 120 - 123.23 * (q - 5 * 3.14 / 6) ^ 2 Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 190 And i <= 230 Thenq = i * tx = -246.46 * (23 * 3.14 / 18 - q)s = 123.23 * (23 * 3.14 / 18 - q) ^ 2Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseIf i >= 230 And i <= 360 Thenq = i * tx = 0s = 0Picture1.PSet Step(x, -s), vbRedElseEnd IfEnd Sub四.确定凸轮基圆半径和偏距1. 求切点转角在图中,右侧曲线为升程阶段的类速度-位移图,作直线Dt dt与其相切,且位移轴正方向呈夹角[ 1]=300,则切点处的斜率与直线D t d t的斜率相等,因为kDtdt=tan600,右侧曲线斜率可以表示为:q;q=tan600继而求出切点坐标(337.272,292.084)。
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Harbin Institute of Technology大作业设计说明书课程名称:机械原理设计题目:凸轮院系:能源学院班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:哈尔滨工业大学1 设计题目如图为直动从动件盘形凸轮机构,其原始参数见下表。
用所给的参数设计该凸轮机构。
2 设计过程原始参数:110h mm =,0150φ= ,0100φ'= ,45s φ= ,65s φ'=2.1 确定凸轮推杆升程,回程运动方程,并绘制推杆位移、速度、加速度线图从原始参数得知,凸轮升程运动规律为3-4-5多项式,其方程为:(1)推程: 00ϕφ≤≤ 令:10/T ϕφ= 则:345111(10156)s h T T T =-+ 令1 1.0/rad s ω=,则:22111030(12)hT v T T φ=-+2111260(132)hT a T T φ=-+(2)回程: 000s s φφϕφφφ'+≤≤++ 令:020()s T ϕφφφ-+='则:()345222110156s h T T T ⎡⎤=--+⎣⎦令1 1.0/rad s ω=,则:22222030(12)hT v T T φ=--+'22222060(132)hT a T T φ=--+' (3)远休程:00s φϕφφ≤≤+,0,0s h v a ===(4)近休程: 000s o s s φφφϕφφφφ'''++≤≤+++ 0,0,0s v a === 根据方程,用matlab 编程绘制线图:(说明:位移图近休程段被坐标轴覆盖住了(本来以为用彩色可以显示出来结果还是不行),范围大概在5.2-6.38之间)程序:j0 = 150*pi/180;jp0 = 100*pi/180;js = 45*pi/180;jps = 65*pi/180;h = 110;ys = 40*pi/180;yh = 60*pi/180;j = 1;fi1 = 0:pi/180:j0;%推程t1 = fi1./j0;s1 = h*(10*t1.^3-15*t1.^4+6*t1.^5);v1 = (t1.^2-2*t1.^3+t1.^4)*30*h*j/j0;a1 = (t1-3*t1.^2+2*t1.^3)*60*h*j^2/j0^2;fi2 = j0:pi/180:j0+js;%远休程s2 = h;v2 = 0;a2 = 0;fi3 = j0+js:pi/180:j0+js+jp0;%回程t2 = (fi3-j0-js)/jp0;s3 = h*(1-(10*t2.^3-15*t2.^4+6*t2.^5));v3 = -(t2.^2-2*t2.^3+t2.^4)*30*h*j/jp0;a3 = -(t2-3*t2.^2+2*t2.^3)*60*h*j^2/jp0^2;fi4 = j0+js+jp0:pi/180:2*pi;%近休程s4 = 0;v4 = 0;a4 = 0;figure(1);plot(fi1,s1,'g',fi2,s2,'g',fi3,s3,'g',fi4,s4,'g'); xlabel('转角(弧度)');ylabel('位移/mm');title('从动件位移');grid;figure(2);plot(fi1,v1,'k',fi2,v2,'k',fi3,v3,'k',fi4,v4,'k'); xlabel('转角(弧度)');ylabel('速度/(mm/s)');title('从动件速度');grid;figure(3);plot(fi1,a1,'k',fi2,a2,'k',fi3,a3,'k',fi4,a4,'k'); xlabel('转角(弧度)');ylabel('加速度/(mm/s^2)');title('从动件加速度');grid;2.2 绘制凸轮机构的dss d ϕ-线图并确定凸轮基圆半径和偏距 由升程许用压力角1[]α和回程许用压力角2[]α求出两条限制线的斜率:11tan(90[])k α=-,22tan(90[])k α=--对s 求导后绘出dss d ϕ-图,根据几何关系可知,曲线上一点的横坐标与许用压力角的正切值的乘积的相反数再加上纵坐标后的值中的最小值,即为限制线的纵截距,由此可以绘出两条限制线。
过原点的限制线1dss k d ϕ=-⨯可直接绘出。
绘出图后,在许用区域能选择0100,50s mm e mm ==则基圆半径0111.8r mm ==偏距e=50mm 。
程序:ds1 = h*(30*(t1.^2)/j0-60*(t1.^3)/j0+30*(t1.^4)/j0); ds2 = 0;ds3 = h*(-(30*(t2.^2)/jp0-60*(t2.^3)/jp0+30*(t2.^4)/jp0));ds4 = 0;%对s求导k1 = tan(pi/2-ys);k2 = -tan(pi/2-yh);ii = 1;s = eye(360,1);ds = eye(360,1);j = eye(360,1);g = eye(360,1);for i = 0:pi/180:j0t11 = i./j0;s11 = h*(10*t11.^3-15*t11.^4+6*t11.^5);ds11 = h*(30*(t11.^2)/j0-60*(t11.^3)/j0+30*(t11.^4)/j0);s(ii,1) = s11;ds(ii,1) = ds11;ii = ii+1;endfor j = j0:pi/1000:j0+jss22 = h;ds22 = 0;s(ii,1) = s22;ds(ii,1) = ds22;ii = ii+1;endfor k = j0+js:pi/1000:j0+js+jp0t22 = (k-j0-js)/jp0;s33 = h*(1-(10*t22.^3-15*t22.^4+6*t22.^5));ds33 = h*(-(30*(t22.^2)/jp0-60*(t22.^3)/jp0+30*(t22.^4)/jp0)); s(ii,1) = s33;ds(ii,1) = ds33;ii = ii+1;endfor l = j0+js+jp0:pi/1000:2*pis44 = 0;ds44 = 0;s(ii,1) = s44;ds(ii,1) = ds44;ii = ii+1;end%for循环得到含ds,s值的矩阵for h = 1:360if ds(h,1)>0j(h,1) = -k1*ds(h,1)+s(h,1);else if ds(h,1)<0g(h,1) = -k2*ds(h,1)+s(h,1);end end endjj1 = min(j); jj2 = -30.81; qx = -120:1:120; qy1 = k1*qx+jj1; qy2 = k2*qx+jj2;qy3 = -k1*qx;%找出最小值后列出直线方程 figure(4);plot(ds1,s1,'k',ds2,s2,'k',ds3,s3,'k',ds4,s4,'k'); hold on ;plot(qx,qy1,qx,qy2,qx,qy3); hold off ; xlabel('类速度'); ylabel('位移'); title('ds/dfi-s'); grid; e = 50; s0 = 100;r0 = sqrt(s0^2+e^2);2.3 绘制凸轮理论轮廓线,确定滚子半径由凸轮理论轮廓线公式:00()cos sin ()sin cos x s s e y s s e ϕϕϕϕ=+-=++和基圆半径0r 可直接绘出理论轮廓线和基圆图。
程序:e = 50;s0 = 100;r0 = sqrt(s0^2+e^2);gm = 0:pi/180:2*pi;ss1 = s0+s1;x1 = ss1.*cos(fi1)-e*sin(fi1);y1 = ss1.*sin(fi1)+e*cos(fi1);ss2 = s0+s2;x2 = ss2.*cos(fi2)-e*sin(fi2);y2 = ss2.*sin(fi2)+e*cos(fi2);ss3 = s0+s3;x3 = ss3.*cos(fi3)-e*sin(fi3);y3 = ss3.*sin(fi3)+e*cos(fi3);ss4 = s0+s4;x4 = ss4.*cos(fi4)-e*sin(fi4);y4 = ss4.*sin(fi4)+e*cos(fi4);%理论轮廓方程figure(5)plot(x1,y1,'k',x2,y2,'k',x3,y3,'k',x4,y4,'k'); hold on;plot(r0*cos(gm),r0*sin(gm));hold off ; title('理论轮廓'); grid;由曲率半径公式:223/2()x y x y y x ρ''+=''''''-求出理论轮廓线各点的曲率半径,for 循环得出数值矩阵后,再由min()函数找出最小曲率半径,由滚子半径范围公式:min ,3~5r r mm ρ<-∆∆=自主确定滚子半径。
最小曲率半径求得min 72.92mm ρ=,确定滚子半径为20r r mm =。
程序:qb = eye(360,1); w = 1;for a1 = 0:pi/180:j0 m = a1./j0;s111 = h*(10*m.^3-15*m.^4+6*m.^5);ds111 = h*(30*(m.^2)/j0-60*(m.^3)/j0+30*(m.^4)/j0); dds1 = h*(60*(m.^1)/j0^2-180*(m.^2)/j0^2+120*(m.^3)/j0^2); dx1 = -s0*sin(a1)-s111.*sin(a1)+ds111.*cos(a1)-e*cos(a1); dy1 = s0*cos(a1)+s111.*cos(a1)+ds111.*sin(a1)-e*sin(a1); ddx1 =-s0*cos(a1)-s111.*cos(a1)-ds111.*sin(a1)+dds1.*cos(a1)-ds111.*sin(a1)+e*sin(a1); ddy1 =-s0*sin(a1)+ds111.*cos(a1)-s111.*sin(a1)+ds111.*cos(a1)+dds1.*sin(a1)-e*cos(a1);bj1 = abs((dx1^2+dy1^2)^(3/2)/(dx1.*ddy1-ddx1.*dy1)); qb(w,1) = bj1; w = w+1; endfor a2 = j0:pi/180:j0+js s222 = h; ds222 = 0; dds2 = 0;dx2 = -s0*sin(a2)-s222.*sin(a2)+ds222.*cos(a2)-e*cos(a2); dy2 = s0*cos(a2)+s222.*cos(a2)+ds222.*sin(a2)-e*sin(a2); ddx2 =-s0*cos(a2)-s222.*cos(a2)-ds222.*sin(a2)+dds2.*cos(a2)-ds222.*sin(a2)+e*sin(a2); ddy2 =-s0*sin(a2)+ds222.*cos(a2)-s222.*sin(a2)+ds222.*cos(a2)+dds2.*sin(a2)-e*cos(a2);bj2 = abs((dx2^2+dy2^2)^(3/2)/(dx2.*ddy2-ddx2.*dy2));qb(w,1) = bj2;w = w+1;endfor a3 = j0+js:pi/180:j0+js+jp0mm = (a3-j0-js)/jp0;s333 = h*(1-(10*mm.^3-15*mm.^4+6*mm.^5));ds333 = h*(-(30*(mm.^2)/jp0-60*(mm.^3)/jp0+30*(mm.^4)/jp0));dds3 = h*(-(60*(mm.^1)/jp0^2-180*(mm.^2)/jp0^2+120*(mm.^3)/jp0^2)); dx3 = -s0*sin(a3)-s333.*sin(a3)+ds333.*cos(a3)-e*cos(a3);dy3 = s0*cos(a3)+s333.*cos(a3)+ds333.*sin(a3)-e*sin(a3);ddx3 =-s0*cos(a3)-s333.*cos(a3)-ds333.*sin(a3)+dds3.*cos(a3)-ds333.*sin(a3) +e*sin(a3);ddy3 =-s0*sin(a3)+ds333.*cos(a3)-s333.*sin(a3)+ds333.*cos(a3)+dds3.*sin(a3) -e*cos(a3);bj3 = abs((dx3^2+dy3^2)^(3/2)/(dx3.*ddy3-ddx3.*dy3));qb(w,1) = bj3;w = w+1;endfor a4 = j0+js+jp0:pi/180:2*pis444 = 0;ds444 = 0;dds4 = 0;dx4 = -s0*sin(a4)-s444.*sin(a4)+ds444.*cos(a4)-e*cos(a4);dy4 = s0*cos(a4)+s444.*cos(a4)+ds444.*sin(a4)-e*sin(a4);ddx4 =-s0*cos(a4)-s444.*cos(a4)-ds444.*sin(a4)+dds4.*cos(a4)-ds444.*sin(a4) +e*sin(a4);ddy4 =-s0*sin(a4)+ds444.*cos(a4)-s444.*sin(a4)+ds444.*cos(a4)+dds4.*sin(a4) -e*cos(a4);bj4 = abs((dx4^2+dy4^2)^(3/2)/(dx4.*ddy4-ddx4.*dy4));qb(w,1) = bj4;w = w+1;endqlbj = min(qb)rr = 20;2.4 绘制凸轮轮廓曲线凸轮工作轮廓线由公式:rrX x r Y y r =-=+确定,各个量已在前边程序中求出,可直接绘制。